Sono molti i modi in cui i robot stanno entrando nelle nostre vite e non sempre bussano alla porta con sembianze umanoidi. A volte esordiscono in modo spettacolare e mediaticamente accattivante per il grande pubblico, molte altre invece si rendono “umilmente” utili senza troppe chiacchiere, ma assicurando benefici concreti e duraturi. E anche promettenti.
È proprio questo il caso di Fassi e delle sue gru, protagoniste di uno dei progetti di innovazione tecnologica portati avanti da JOiiNT Lab, il laboratorio congiunto tra l’Istituto Italiano di Tecnologia e il Consorzio Intellimech, promosso da Confindustria Bergamo, Kilometro Rosso e l’Università degli Studi di Bergamo.
Da gru “classica” a gru “videogame” in due step
Si parte dalle gru, quelle tradizionali, quelle che un tempo affascinavano i più piccoli e che tuttora sono in uso nella maggior parte dei cantieri. Fassi le trasforma attraverso la tecnologia, automatizzandole e rendendole utilizzabili da remoto, comandate come dei robot in un videogame, perché possano affascinare i giovani d’oggi e attirarli verso questo settore e assicurando un futuro a entrambi, giovani e settore.
Questa immaginifica evoluzione si compie in due fasi. La prima consiste nella definizione di nuovi paradigmi di controllo del mezzo, grazie all’introduzione di quello cartesiano che agisce tramite il coordinamento autonomo delle singole attuazioni idrauliche. “Abbiamo individuato i passaggi che potevano facilitare il comando a distanza, riducendo i gradi di libertà gestiti dall’operatore e il carico cognitivo associato. Con una sola leva che coordina tutti i giunti, ora si può avviare la macchina e indicarle una direzione, lasciando che prosegua autonomamente” spiega Rossano Ceresoli, R&D Manager di Fassi.
A questo passaggio si associa l’introduzione di interfacce come i joystick da gaming o industriali, “una vera svolta, con un forte impatto sulla difficoltà concettuale di comandare la gru” osserva Francesca Negrello, responsabile operativa di JOiiNT Lab. La tipologia di interfaccia inserita sarà poi scelta in relazione alle preferenze dell’utente finale, caso per caso: tenendo conto anche delle certificazioni, dell’omologazione e delle norme di sicurezza da rispettare, va individuato il punto di congiunzione e di equilibrio tra quello gaming e quello industriale.
La seconda fase di quella che si può definire “metamorfosi” di una gru, riguarda la remotizzazione del flusso di informazioni, in modo che possa essere guidata anche da 350 km di distanza. Quelli che separano la sede della fiera in cui questa novità ha esordito, il Bauma di Monaco, e la sede di Fassi, a Dalmine (BG). Introdotti i sensori (camere 2D-3D) per restituire feedback visivi all’operatore, come quelli relativi al gancio per operazioni di precisione, si è scelta la modalità con cui connettere operatore e gru. Il primo invia alla seconda i comandi di movimento, la gru restituisce essenziali feedback visivi e il tutto deve avvenire in real time, con una latenza minima e una precisione e capacità di profondità elevate. La scelta è caduta sulla connessione satellitare offerta da Starlink, perché in grado di assicurare “il dialogo” tra i due anche laddove Wi-Fi o 4G non lo garantiscono. Le gru, infatti, sono quasi sempre “in trasferta” e mobili: non operano dai laboratori in cui sono state ora trasformate da Fassi e JOiiNT Lab.
Sicurezza, efficienza e talent attraction: i vantaggi della metamorfosi
Proprio quella della connettività è stata una delle maggiori sfide dal punto di vista tecnologico. La scelta del satellitare è risultata vincente e capace di mettere in luce nuove opportunità di impiego, mostrandosi una soluzione, a detta di Fassi, “inaspettatamente accessibile e fruibile”.
L’altra sfida che il team di ricerca del progetto sta affrontando è quella costituita dall’introduzione della gru nell’ambiente reale. “Il cantiere presenta maggiori complessità: le tante possibili interferenze non assicurano un alto livello di sicurezza fisico e potrebbe essere utile – spiega Negrello – arricchire il feedback all’operatore con una parte uditiva/aptica dello stato della gru”. Tanto per cominciare, la gru robot, molto probabilmente, dovrà avere sistemi di anticollisione ed essere in grado di riconoscere ostacoli e persone presenti.
Seppur ancora in fase di test e di evoluzione, la macchina elaborata da Fassi e JOiiNT lascia intravedere con chiarezza i vantaggi che può portare, sia agli operatori stessi che alle aziende che la adottano.
Sicuramente chi la guiderà, vedrà ridotto lo sforzo sia fisico che mentale, grazie all’automazione massiccia del controllo. Meno rischi di infortunio, quindi, anche perché potrà lavorare da remoto con tutte le comodità che ne derivano.
Per l’azienda, la remotizzazione della gru si traduce in una riduzione dei tempi e i costi di intervento dell’operatore: “si possono sfruttare le sue competenze in siti geograficamente molto distanti senza dover trasferire fisicamente la persona” spiega Negrello. “Anche i tempi di operazione diminuiscono, perché il coordinamento autonomo migliora l’efficienza dei movimenti complessi, specialmente in caso di utenti poco esperti. E l’efficienza della macchina stessa aumenta, con un ritorno indiretto sul consumo di energia”.
Pensando in grande e a lungo termine, c’è il fondamentale tema dell’attrattività del settore, su cui Fassi si sofferma. “In fiera abbiamo visto ragazzi e ragazze affascinati da questa macchina: per noi è molto importante che ne siano attratti. Le nuove generazioni danno molta importanza all’experience quando scelgono per il proprio futuro e una innovazione come questa può richiamarli e garantire una forza lavoro giovane, essenziale per la continuità del settore” spiega Ceresoli.
Competenze trasmesse da remoto: paradigma replicabile
Dimostratasi virtuosa, concreta e promettente, l’evoluzione in corso con Fassi può “contaminare” altri realtà di JOiiNT Lab, una volta che i suoi ricercatori la declineranno in altri ambiti e settori. Nel frattempo, la gru comandabile da remoto si prepara a scendere in campo e rivoluzionarne alcuni già direttamente interessati.
“Il controllo a distanza può essere applicato a ogni tipo di macchina con diversi gradi di mobilità ma risulta particolarmente efficace nei contesti in cui l’ambiente o l’azione non è strutturato o definito in maniera rigida a priori” spiega Negrello. Si parte dal mondo delle macchine da costruzione (gru, escavatori ecc..) delle macchine agricole o asfaltatrici, fino alle gru portuali che potrebbero essere largamente automatizzate lasciando che un solo operatore possa gestirne una serie.
Estraendo il prezioso paradigma applicato alla gru e cambiando macchina, si potrebbe portare innovazione ed efficienza anche nella sanità, nel campo della tele-assistenza. Come spiega Negrello, “diventerebbe possibile svolgere tale attività da remoto tramite un dispositivo robot, ‘trasportando’ su questo dispositivo le competenze dell’operatore che lo comanda da un altro luogo. Questo renderebbe possibile gestire un maggior numero di persone, ottimizzando i tempi di intervento: garantirebbe maggiore assistenza, senza comprometterne la qualità”.
