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Barche e veicoli marini robot a guida autonoma: a che punto è la tecnologia

saildrone

Barche e veicoli marini a guida autonoma, saranno loro le sentinelle del mare del futuro? Cerchiamo di capirlo in questo articolo

È recentissima la messa a punto da parte di Enea di un barchino-robot elettrico a guida autonoma dotato di strumenti per eseguire indagini non invasive su fondali lacustri e marini.

Il progetto arriva dai ricercatori del Laboratorio Enea di Robotica e intelligenza artificiale nell’ambito del progetto Lahke, che ha l’obiettivo di trasferire tecnologie avanzate alla ricerca archeologica in acque interne e marine.

Per realizzare il drone marino di superficie, detto anche Usv, siamo partiti da un comune barchino commerciale, al quale abbiamo aggiunto due diverse versioni di motori, al fine di migliorarne guidabilità e precisione del controllo – spiega il responsabile del progetto Ramiro dell’ErbaIl risultato finale è un mezzo affidabile ed efficiente che permette di esplorare i fondali per il ritrovamento di reperti archeologici sottomarini, in modo sicuro, in quanto dotato di telecontrollo di sicurezza a vista e di un sistema automatico di rilevazione ostacoli. Si tratta inoltre di un sistema sostenibile in quanto alimentato elettricamente, con un costo complessivo inferiore ai cinquemila euro“.

L’Usv nasce per la ricerca archeologica, ma può essere impiegato anche per fare ricerca e monitoraggio ambientale ed è costituito da uno scafo in vetroresina lungo circa 2,5 metri caratterizzato da murate alte per proteggere efficacemente la strumentazione dall’acqua.

Al suo interno c’è un pilota automatico installato su una piattaforma di controllo e un computer di bordo in grado di fare video real-time e rilevare ostacoli, mentre è in corso di sviluppo la procedura automatica di aggiramento ostacoli e ripianificazione missione.

Nell’ambito di questo progetto, abbiamo sviluppato un hardware specializzato e un software open-source dedicato che permette di spingere le prestazioni del veicolo agli impieghi specifici cui è chiamato a operare.

Tramite i dati acquisiti da differenti tipi di sensori acustici e non potremo anche effettuare, ad esempio, una ricostruzione multimediale del sito archeologico della Marmotta sepolto nel lago di Bracciano” conclude il ricercatore Enea.

I vantaggi del veicolo robotizzato, oltre la precisione e la ripetibilità delle misure e il costo notevolmente ridotto rispetto a sistemi analoghi sul mercato – in quanto dotato di sensoristica non specifica a basso costo e di facile reperibilità -, sono la velocità elevata con cui può essere esplorato e mappato un sito, la praticità d’uso e la personalizzazione del mezzo a seconda dei molteplici compiti cui può essere destinato.

In superficie o sotto, strumenti a metà tra droni e imbarcazioni

Le barche robot sono sempre più usate per la ricerca e il barchino-robot sviluppato da Enea non è il primo: negli ultimi anni infatti la ricerca in tal senso è molto vivace e il fine è sempre quello di avere a disposizione strumenti che possano raggiungere zone remote in autonomia per operazioni di soccorso o per la raccolta di dati e campioni.

Diversi i tipi di veicoli esistenti, ci sono i Rov (Remotely Operated Vehicle), veicoli subacquei controllati a distanza, utilizzati per ispezioni e interventi su fondali marini e lacustri.

Ne esistono modelli di diverse dimensioni e capacità, alcuni dotati di sonar, telecamere e altri sensori per la mappatura e l’analisi del fondale. Un esempio è il Rov Victor dell’Università di Bologna, impiegato per ricerche archeologiche in mare Mediterraneo.

Poi vi sono gli Auv (Autonomous Underwater Vehicle), veicoli subacquei autonomi che operano senza bisogno di un pilota in superficie che vengono utilizzati per missioni di ricerca e monitoraggio ambientale, ma anche per la mappatura del fondale marino.

Un esempio è l’Auv Argo del Cnr, utilizzato per studiare la biodiversità marina e le correnti oceaniche o Remus 100 di Teledyne Marine Systems: un veicolo subacqueo autonomo molto versatile utilizzato per una varietà di missioni, tra cui la ricerca e il soccorso, l’ispezione di infrastrutture e la cartografia oceanica. Può raggiungere una profondità di 100 metri e ha un’autonomia di fino a 24 ore.

Di nuova generazione è Auv-X2 realizzato dalla Kongsberg Maritime, progettato per operazioni in acque profonde. Può raggiungere una profondità di 6.000 metri e ha un’autonomia di fino a 72 ore.

Gli Usv (Unmanned Surface Vehicle) sono droni marini di superficie che possono essere utilizzati per diversi compiti, tra cui la mappatura del fondale, il monitoraggio ambientale e la ricerca di persone disperse in mare.

Tra questi i catamarani Seascan della SeaRobotics, come HiCat: catamarano autonomo progettato per la mappatura batimetrica, la raccolta di campioni d’acqua e l’ispezione di infrastrutture marine.

Questo è sicuramente il sistema che maggiormente ricorda per la sua struttura una barca, un catamarano, per la precisione. Ecco infine le barche robot a vela,  barche robot che utilizzano la forza del vento per muoversi autonomamente e vengono utilizzate per la ricerca scientifica e la raccolta di dati ambientali.

Un esempio è la barca robot Saildrone della società Saildrone, impiegata per monitorare il cambiamento climatico e la salute degli oceani.

Decisamente peculiare Wave Glider, creato dalla Liquid Robotics, un drone marino a propulsione ondulatoria che sfrutta l’energia delle onde per muoversi. Può operare per mesi in mare aperto e raccogliere dati ambientali su aree vaste.

Oltre a questi esempi ci sono molti altri tipi di barche robot in fase di sviluppo o già in uso in vari settori, tra cui la difesa, l’industria offshore e l’acquacoltura.

Tutte barche robot condividono alcune caratteristiche comuni, tra queste l’autonomia, ovvero l’assenza di un pilota umano a bordo, la grande dotazione di sensori e capacità di raccogliere ed elaborare dati, una crescente autonomia energetica e la possibilità di operare in aree non raggiungibile dall’uomo.

Varie anche le possibili applicazioni, che vanno dalla ricerca e monitoraggio ambientale, alle ispezione di infrastrutture, la ricerca archeologica, la sorveglianza marittima, la guerra anti-mine e la difesa costiera, infine, il monitoraggio delle vasche di acquacoltura e per ispezionare le reti da pesca.

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Silvia LandiSilvia Landi: giornalista, laureata in scienze biologiche, ha lasciato Milano da oltre 10 anni per vivere a contatto con il mare e la campagna toscana. Consulente e presidente di Asd Mad Mure a dritta, ama raccontare il mare e come imparare ad averne cura | Linkedin
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