ARCHE – L’occhio del futuro

ARCHE è l’acronimo di Advanced Robotic Capabilities for Hazardous Environments e nel suo ambito si svolge una manifestazione annuale organizzata dal Centro svizzero dei droni e della robotica del DDPS (CSDR DDPS). Lo strumento di ricerca ARCHE ha come obiettivo la valutazione del grado di maturità tecnologica e dell’attitudine all’impiego pratico della robotica svizzera per i compiti futuri di aiuto in caso di catastrofe. I robot non dovrebbero sostituire gli esseri umani, ma dare loro supporto nelle cosiddette attività 4D (dull, dirty, dangerous, denied), aumentando così l’efficienza e l’efficacia dell’aiuto in caso di catastrofe. In questo modo si intende salvare vite umane e proteggere e sgravare gli operatori di pronto intervento.

Sotto la direzione di armasuisse Scienza e tecnologia (S+T), lavorano la formazione d’addestramento del genio/del salvataggio/NBC (FOA Gen/Salv/NBC), il Politecnico federale di Zurigo e il polo di ricerca nazionale «NCCR Robotics». Grazie a questa collaborazione, ARCHE è destinata a diventare una piattaforma che consente al mondo scientifico, alle autorità federali, all’industria e ad altre organizzazioni attive nel campo del salvataggio e della sicurezza di stringere contatti, presentare lavori di ricerca e informarsi sulle tecnologie più moderne, determinando una situazione di reciproco vantaggio per tutte le parti coinvolte. In questo modo il mondo scientifico potrà ad esempio raccogliere dati realistici per una ricerca orientata alla pratica, mentre le organizzazioni potranno scoprire e valutare in futuro nuove possibilità per l’impiego di robot.

Settimana integrativa ARCHE

Quest’anno si è tenuta per la terza volta una settimana integrativa ARCHE nell’area di formazione delle truppe di salvataggio a Wangen an der Aare. A quella che finora è la più grande manifestazione svizzera per la ricerca sulle applicazioni robotiche per l’aiuto in caso di catastrofe hanno preso parte un totale di 17 team di ricerca svizzeri con sistemi interessanti e variegati. Inoltre hanno partecipato due team di studenti con i loro progetti focalizzati, denominati DroGone e RoBoa. Nell’ambito della formazione per il loro bachelor al PFZ, gli studenti hanno elaborato in due semestri il prototipo di un robot partendo da un’idea.

Durante questa settimana, tutti i partecipanti hanno avuto la possibilità di testare i propri robot in un ambiente realistico, simulando scenari di catastrofe come incendi, alluvioni o terremoti e raccogliendo esperienze e dati a vantaggio dell’orientamento pratico della loro ricerca.

Progetto di ricerca 1: ANYmal

Un ospite già noto era ANYmal, un robot a quattro zampe in grado di camminare. Quest’anno il team di ricercatori del PFZ ha portato lo stesso concetto, ma con un nuovo hardware, ovvero «ANYmal C». «Nelle manifestazioni di test di ARCHE abbiamo l’opportunità davvero unica di testare i robot e raccogliere dati in ambienti diversi, come ad esempio nel sottosuolo», afferma un membro del team di ricerca. La raccolta dei dati riveste un’importanza decisiva per lo sviluppo e l’impiego del robot. Grazie al suo funzionamento autonomo, questo robot in grado di camminare può essere impiegato in ambienti difficilmente raggiungibili ed è particolarmente adatto per scenari come impieghi di ricerca e operazioni di soccorso, ispezioni e compiti esplorativi. Il robot è stato dotato di sensori laser e telecamere per consentirgli di percepire l’ambiente circostante.

Un’importante pietra miliare è stata la consegna dei primi robot ANYmal C prodotti – avvenuta a giugno 2020 – a partner per lo sviluppo e clienti impegnati nella ricerca provenienti da tutto il mondo. Responsabile della commercializzazione è l’azienda del settore dell’automatizzazione ANYbotics.

Progetto di ricerca 2: cacciatore di droni Mobula

Il cacciatore di droni Mobula è stato sviluppato da un team di ricercatori dell’università di Scienze Applicate di Rapperswil (HSR) in collaborazione con un partner industriale. Si tratta di un drone ad ala fissa in grado di volare in modo autonomo, caratterizzato da una straordinaria versatilità ed estremamente veloce. Tra le altre cose, il drone è dotato di sistemi di telecamere, computer di bordo e un cannone in grado di lanciare reti integrato nelle ali. La rete viene espulsa non appena il drone obiettivo viene inquadrato e la distanza consente il lancio.

Oltre alla difesa da droni di piccole dimensioni con il cannone, Mobula può essere utilizzato anche per altri scopi come quello di avvicinare e seguire autonomamente droni non identificati. Inoltre è possibile percorrere rotte predefinite per effettuare riprese.

Progetto focalizzato: RoBoa

Il serpente soccorritore RoBoa è uno di due progetti focalizzati proposti da un team di studenti del PFZ di Zurigo e, allo stesso tempo, è la continuazione del progetto precedente «Proboscis». Questo robot dovrebbe essere utilizzato in caso di terremoti per soccorrere le persone rimaste sepolte, supportando i soccorritori nella localizzazione, la comunicazione e il pronto soccorso.

Per poter utilizzare il robot a questo fine si utilizza come propulsore principale un flessibile al di fuori del tubo, cioè un «tubo di ribaltamento», in grado di ridurre al minimo l’attrito e di avanzare alimentato ad aria compressa. Grazie al suo diametro di 10 cm, il serpente soccorritore riesce a introdursi all’interno di aperture di piccole dimensioni, mentre la lunghezza di 17 metri consente ad esempio di penetrare in profondità all’interno di un settore ingombro di macerie. Nella testa del robot si trovano tra le altre cose una telecamera, un microfono e un altoparlante per comunicare con la vittima.

Gli studenti del progetto focalizzato RoBoa apprezzano particolarmente gli scambi di opinioni sul posto. «Tutti i giorni passava di qui continuamente gente e ci dava nuovi input sul robot», ha dichiarato uno dei ricercatori. 

Incontro tra esercito, ricercatori e industria

ARCHE è una piattaforma che promuove uno scambio di opinioni tra ricercatori ma anche tra sviluppatori e utilizzatori, con una cultura aperta, positiva e orientata all’apprendimento, che costituisce un punto d’incontro tra esercito, ricercatori e industria. Mentre i ricercatori ottengono un miglior quadro delle possibilità di utilizzo, gli utilizzatori hanno la possibilità di comprendere meglio la tecnologia, per riconoscere più chiaramente i confini tra realtà e fantasia nonché per identificare più precocemente le tendenze tecnologiche.