Il drone che piega le ali. Per entrare dappertutto

Messo a punto dall’Università di Zurigo e dal Politecnico di Losanna, può piegare i suoi bracci in volo, per passare attraverso finestre rotte, sbarre e altri ostacoli. Servirà a ispezionare edifici colpiti da catastrofi e individuare eventuali feriti

Può rimpicciolirsi, contraendo in volo i suoi bracci meccanici, proprio come un uccello, in modo da poter passare attraverso buchi e spazi angusti. È l’innovativo drone messo a punto dalla collaborazione tra due atenei svizzeri, l’Università di Zurigo e il Politecnico federale di Losanna (Epfl). Nuove funzionalità che serviranno al drone per aumentare la sua efficienza in attività di ricerca di vittime di catastrofi naturali.

Sempre più, infatti, questa tecnologia viene utilizzata in casi di catastrofi, ad esempio per l’ispezione di stabili danneggiati da un sisma o un incendio. Sfide che i droni affrontano coadiuvando gli operatori umani, permettendo loro di avere una visione più completa della situazione e senza metterne a repentaglio la sicurezza dei soccorritori e guidando l’azione delle squadre. Il problema è che in molti casi gli apparecchi sono impossibilitati a completare la loro ispezione: le loro dimensioni abituali impediscono, ad esempio, di passare attraverso una finestra aperta, delle sbarre o una fessura in un muro.

Proprio superare tali problematiche è l’obiettivo del lavoro dei due gruppi di ricerca, entrambi parte del Centro nazionale di competenza nella ricerca robotica (Nccr), finanziato dal Fondo nazionale svizzero, i cui risultati sono stati pubblicati in un articolo apparso su Ieee Robotics and Automation Letters.

Ispirato al volo degli uccelli

La soluzione è arrivata ancora una volta dall’osservazione di ciò che avviene in natura. Il concetto del nuovo drone è infatti ispirato dagli uccelli: come questi richiudono a metà le ali in volo per attraversare passaggi stretti, ad esempio volare attraverso le rocce, allo stesso modo l’apparecchio può contrarre i suoi bracci indietro e infiltrarsi negli spazi angusti, riprendendo la sua forma originale una volta superato l’ostacolo e proseguendo il suo volo.

Assumendo la configurazione ad H il drone può volare attraverso un’insenatura stretta verticale

Andando un po’ più nel dettaglio, il drone è dotato di quattro eliche tra loro indipendenti e installate su supporti mobili che possono ruotare intorno al telaio principale. A permettere al drone di contrarre secondo necessità le braccia durante il volo, mantenendo la sua stabilità sono i sensori presenti sui motori, che forniscono una conferma dell’esatta posizione. A questo si aggiunge l’innovativo sistema che adatta il velivolo in tempo reale a ogni nuova posizione delle braccia, regolando la propulsione delle eliche man mano che il centro di gravità si sposta.

Una soluzione per ogni ostacolo

In questo modo il drone diventa più compatto, continuando comunque a volare. Se trova una finestra rotta o delle sbarre il velivolo può allineare le braccia lungo un asse, in pratica assumendo la forma di una “H”, oppure piegare le braccia il più vicino possibile al copro, quindi mettendosi a forma di “O”.

Con la configurazione ad O il drone passa attraverso insenature orizzontali

Altre posizioni, ad esempio allineando due bracci sullo stesso asse, consentono al drone di afferrare un oggetto stringendolo, oppure di avvicinare la telecamera in dotazione a un punto o qualcosa che si vuole analizzare meglio: in questo caso due bracci si stendono in orizzontale e due in verticale, creando una specie di “T”. Allo stesso modo il drone può anche trasportare oggetti, ad esempio una bottiglia di acqua o un kit di soccorso. Completata la missione, il robot ritorna alla sua normale struttura a forma di “X”.

Sempre più autonomo

Prossimo passo della ricerca è lo sviluppo di un algoritmo che renda il drone del tutto autonomo e in grado di scegliere, da solo, quale sia la via migliore da seguire quando incontra un percorso un percorso accidentato. «L’obiettivo al quale si punta è dare al drone un livello avanzato di istruzioni così che possa introdursi in un edificio, ispezionarlo e uscirne fuori compiendo tutte queste operazioni in autonomia», ha spiegato “, Davide Falanga, principale autore della ricerca.

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