Un database globale per droni e robot d’emergenza stampati in 3D

SPIE, la società internazionale per lo studio dei sistemi ottici e fotonici, ha collaborato con il Department of Homeland Security (DHS) – il dipartimento per la sicurezza interna – americano per realizzare un sistema adattabile che permetta di realizzare robot stampanti in 3D su misura per le specifiche esigenze di ogni emergenza. Il sistema conterrà, infatti, una libreria di vari design di robot e droni, insieme a elementi interattivi, un database e un workflow completo per inserire le informazioni necessarie, dalla modellazione digitale all’assemblaggio e al controllo dei sistemi stampati.

Microsoft Word - SPIE Newsroom v2Il DHS sta usando i droni e i robot sempre più spesso per operazioni militari o per situazioni di soccorso ed emergenza ma selezionare e pre-posizionare il robot con le caratteristiche più adatte in ogni singola situazione può risultare complesso e costoso. Tanto più che ogni particolare situazione richiede robot con abilità differenti, ad esempio le ruote esatte per il tipo di terreno o la capacità di trasporto adatta e particolari tipi di sensori.

Così il DHS, insieme a SPIE (un acronimo che è tutto un programma), sta sviluppando un database che conterrà multipli design di robot e device da usare in librerie per fini commerciali civili o governativi. In queste librerie troveranno posto anche i design di sviluppatori terze parti, che potranno mantenere i diritti e persino ricevere pagamenti nel caso uno dei loro design venisse effettivamente usato.

Non tutti i componenti dei robot potranno essere stampanti in 3D. Per esempio i motori e i sensori dovranno essere già assemblati e il database includerà una lista comune di tutti questi oggetti non stampabili (per ora) per standardizzare il più possibile i processi produttivi. Se cento diversi robot useranno lo stesso tipo di motore, per esempio, l’inventario necessario di componenti non-stampabili potrà essere mantenuto al minimo.

Per dimostrare l’attuabilità del progetto al DHS, SPIE ha realizzato due robot. Il primo è un Throwable Orientation Switching Robot (TOSR), cioè un robottino a due ruote da lanciare nell’area di intervento il cui corpo cilindrico è stampato in 3D in ABS e le ruote sono realizzate – sempre via stampa 3D – usando una combinazione di materiali rigidi e gommosi per attutire l’impatto. All’interno del TOSR trova spazio un sistema d’illuminazione a LED e una videocamera regolabile che trasmette le immagini all’operatore. Il sistema risulta quindi particolarmente adatto alle situazioni in cui è impossibile effettuarne il recupero, ad esempio in caso di fuoriuscite di materiali biologici o chimici o in caso di crolli edilizi.

Microsoft Word - SPIE Newsroom v2Il secondo tipo di robot è un drone hexarotor (con sei eliche), in grado di trasportare un kit di soccorso per emorragie e traumi. Il RAPTR (Remote Aerial Payload Transport Robot) integra una videocamera per inviare immagini all’operatore e all’unità di controllo che ne permette anche il volo autonomo seguendo dei waypoints (marchi) pre-impostati. Il fatto che verrà stampato in 3D lo renderà facilmente adattabile alle varie missioni, modificandone la capacità di carico in base alle esigenze.

Il problema principale in futuro – dicono allo SPIE – non sarà la reperibilità di modelli stampabili o la tecnologia per stamparli quando la capacità di individuare il modello adatto. L’interfaccia per accedere alla libreria dei design, che SPIE sta sviluppando insieme al Army Rapid Equipping Force, prende il nome di Expeditionary Additive Module e permetterà agli operatori d’emergenza o militari di individuare il modello più adatto in base ai dati inseriti per descrivere la situazione. Il sistema quindi provvederà a fornire istruzioni e tuturial per l’assemblaggio e l’utilizzo del robot, sia per le situazioni di emergenza sia, in futuro, per le azioni di polizia, per le università e per gli istituti di ricerca.

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