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I robot innovativi aiutano durante i terremoti

Localizzare i sopravvissuti al terremoto non è un compito facile per le squadre di soccorso. 

Tradizionalmente vengono usati i cani per aiutare a identificare le aree in cui le persone sono sepolte, ad esempio sotto un edificio crollato. Il secondo passo è cercare un contatto facendo rumore, ma non sempre funziona, soprattutto in caso di persone prive di sensi. In questo caso si utilizza un braccio telescopico dotato di fotocamera, microfono e altoparlante per ispezionare da vicino le macerie. Nonostante sia in grado di ruotare, un braccio di questo tipo è troppo rigido per condurre una ricerca approfondita dei siti in cui le strutture sono crollate. Questo è pericoloso anche per le squadre di soccorso, che non sanno esattamente con cosa hanno a che fare, un rischio da non sottovalutare. Gli studenti dell’ETH di Zurigo hanno quindi avviato un progetto che mira a supportare i servizi di emergenza con un robot di ricerca e soccorso sviluppato appositamente per questo scopo. Utilizzando una speciale tecnologia di movimento, si fa strada come un serpente, da qui il nome “RoBoa”. Il team RoBoa utilizza la tecnologia del Sistema dei Componenti MB item per la scatola stazionaria che fornisce al robot tutto ciò di cui ha bisogno.

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Tecnologia di movimento innovativa e affidabile per le aree colpite dai terremoti

Il RoBoa è stato creato nell’ambito di un progetto focus presso l’Autonomous Systems Lab di Zurigo, gestito dal Professor Roland Siegwart. Un progetto di questo tipo al termine di una laurea triennale mira sempre a sviluppare un prototipo funzionante entro nove mesi. Gli studenti acquisiscono un’esperienza pratica inestimabile durante questo processo. “E’ di enorme beneficio per noi. Possiamo mettere in pratica ciò che abbiamo imparato e semplicemente essere ingegneri”, afferma lo studente di ingegneria meccanica Yves Haberthür del team RoBoa*. La complessa tecnologia di ribaltamento viene utilizzata per impedire al robot di generare attrito e consentirgli di muoversi su terreni difficili senza problemi. La Stanford University ha già condotto ricerche utilizzando questo approccio. Una struttura denominata “robot interno” si trova all’interno di un tubo di nylon rivestito con un diametro di 101 mm. Si compone di due attuatori pneumatici ed è collegato con altre due parti del RoBoa. Il primo di questi è la testa, che ha sensori di temperatura più una fotocamera, un microfono e un altoparlante per il robot per comunicare con le vittime del terremoto. Il secondo è una scatola stazionaria che ospita l’inizio del tubo insieme a cavi, tubi pneumatici ed elettronica.

Attrito minimo tra il RoBoa e l’ambiente circostante

“Quando aumentiamo la pressione all’interno del tubo, si alletta e il robot avanza. Il vantaggio principale di questa tecnologia è che riduce al minimo l’attrito, perché i piccoli tubi di alimentazione si muovono all’interno del tubo più grande. Anche la soluzione che abbiamo creato è decentralizzata, quindi c’è solo un piccolo tubo dell’aria per la parte anteriore e un cavo Ethernet per alimentazione e i dati. Il robot interno si occupa quindi della distribuzione ai segmenti”, spiega Haberthür. Ciò impedisce al robot di rimanere bloccato tra i detriti, a differenza del suo predecessore, chiamato Proboscide. Poiché questo robot dipendeva da cavi e tubi esterni, questi ultimi sono stati trascinati insieme a ciascun segmento, il che ha fatto sì che non fosse in grado di muoversi oltre pochi metri. Un segmento RoBoa è costituito da un attuatore e da un terminale valvolare con elettronica associata. Il robot interno può piegarsi di circa 90 gradi per segmento.”

item offre un servizio a 360°. Fornisce pacchetti all-in-one e garantisce una soluzione per tutto.

La scatola rettangolare del RoBoa fornisce aria compressa al tubo, che può raggiungere una lunghezza massima di 17 metri. Grazie al suo design sottile, il tubo si adatta anche a piccole aperture. Il robot è controllato utilizzando un joystick. Quando si cercava un materiale da costruzione adatto per la scatola con misure 460 x 460 x 500 mm, il team si è imbattuto nella tecnologia dei profilati item. Oltre alla qualità del materiale per la struttura del telaio e i pannelli circostanti, ha anche fornito un’eccellente impressione generale. “Le persone in item sono amichevoli e disponibili, ed erano felici di aiutarci. Inoltre, quando crei qualcosa utilizzando l’item Engineeringtool, tutto viene fornito esattamente nel modo in cui lo hai progettato. item offre un servizio a 360°. Fornisce pacchetti all-in-one e garantisce una soluzione per tutto”, sottolinea Haberthür.

Ecco come appare la complessa struttura del robot all’interno.

Il robot mostra quello che è in grado di fare

Durante lo sviluppo del robot, il team di RoBoa ha lavorato con funzionari del corpo di soccorso dell’Esercito Svizzero e del Centro Svizzero dei droni e della robotica. Ciò ha portato al primo prototipo di RoBoa presentato a luglio 2020 nell’ambito dell’evento annuale ARCHE (Advanced Robotic Capabilities for Hazardous Environments) presso il centro di addestramento del corpo di soccorso svizzero di Wangen an der Aare, che mette in mostra le ampie applicazioni della robotica per i soccorsi in caso di calamità. A seguito di una presentazione del progetto, il robot è stato chiamato a mostrare cosa poteva fare in una dimostrazione pratica. La sua missione era quella di localizzare un membro della squadra nascosto sotto i detriti, un test che ha superato a pieni voti. Il team sta attualmente sviluppando un secondo prototipo più avanzato. Oltre a un approvvigionamento idrico e a un sistema di controllo ottimizzato che include il movimento inverso, è prevista anche una revisione della scatola di alimentazione. Il secondo prototipo RoBoa sarà presentato ad ARCHE 2021.

Il RoBoa è stato messo alla prova in questo scenario realistico.

 

* Gli altri membri del team sono: Samuel Sigrist, Patricia Hörmann, Pascal Auf der Maur, Alexander Kübler, Michael Lustenberger, Betim Djambazi e Oda Vigen.

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