Telerobotica via Web in ambiente estremo..

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Le comunicazioni

Il principale problema da risolvere per rendere possibile il progetto era portare Internet in un campo remoto, in mezzo al pack che ricopre il mare di Baia Terra Nova. Fondamentale è stata la collaborazione con il Servizio Reti e Telecomunicazioni (Sr&t) del Cnr, che si è preso carico di affrontare le problematiche di comunicazione, sfruttando l’esperienza acquisita per gestire i servizi di comunicazione con la base italiana “Dirigibile Italia” presso la Baia del Re nelle isole Svalbard. Il Cnr- Srt ha dapprima verificato quali fossero le soluzioni tecniche disponibili, individuando in Inmarsat l’unico operatore in grado di garantire una soddisfacente copertura del plesso di Btn con la propria costellazione satellitare. Ha, quindi, progettato e realizzato in tempi record l’infrastruttura di comunicazione del progetto basata su tre canali satellitari a 64 kbps ciascuno. Un canale è stato impiegato per inviare i comandi e ricevere la telemetria del robot e un flusso di immagini utili a monitorare l’attività in corso; due canali, uniti da un aggregatore di flusso a formare un unico canale da 128 kbps, hanno permesso la trasmissione di immagini secondo lo standard H320 fornendo all’operatore remoto un feedback visivo di migliore qualità (Figura 5).

La human Computer Interface

Il principale obiettivo dell’Hci impiegata per pilotare Romeo via Internet è stato quello di svilupparla in modo che non fosse utilizzabile solo da alcuni computer o siti ma che fosse disponibile per ogni utente e ogni piattaforma di computer in ogni parte del mondo. Questa capacità è stato ottenuta realizzando l’Hci mediante un applet Java, cioè un programma particolare scritto appunto nel linguaggio Java, che può essere lanciato da una pagina Html standard e quindi facilmente accessibile da un comune browser in commercio. L’Hci di Romeo può lavorare in due modi: osservatore e pilota. Quando un utente opera come osservatore, può solo osservare la telemetria di Romeo e le immagini che Romeo invia dalle sue telecamere. Invece, quando un utente opera dall’Hci in modo pilota, può inviare al sistema di riferimento di Romeo valori relativi al moto di avanzamento, all’angolo di rotta, alla profondità e all’altitudine. Ovviamente solo un utente per volta può operare in modo pilota (Figura 6).

Conclusioni

Il progetto E-Robot ha dimostrato che i robot come Romeo possono proporsi come risorse di rete, disponibili per qualunque realtà di ricerca o industriale che voglia utilizzare a distanza un sistema di intervento intelligente per le proprie necessità di indagine o di teleoperazione. La seconda fase del progetto sarà il tentativo di superamento dalla fase dimostrativa e quindi la operabilità di Romeo, in ambiente estremo, da parte non più di un’utenza generale ma di operatori scientifici nel settore delle Scienze Marine. È, infatti, appena iniziato E-Robot2, la cui attività sperimentale si svolge alle Isole Svalbard dove il Cnr- Robotlab, in collaborazione con Cnr-Polarnet, condurrà la prima campagna sperimentale italiana di Robotica Marina in Artico. Le immersioni di Romeo si svolgeranno a 79° di Latitudine Nord, alle Isole Svalbard nel Kongsfjord, presso Ny-Alesund, dove si trova la base Cnr intitolata a Umberto Nobile, che proprio da lì partì per le sue gloriose spedizioni al Polo Nord. Grazie alla collaborazione del Cnr-Sr&t sarà possibile disporre, sull’imbarcazione appoggio, di un collegamento Internet a larga banda che permetterà di telecontrollare Romeo da qualunque postazione Web. Sarà inoltre possibile il collegamento in videoconferenza, nonché la diffusione su rete dell’attività con servizi del genere di web-cam e stream-video. Il cuore scientifico del progetto E-Robot2 sarà la collaborazione con alcuni ricercatori marini europei che potranno condurre un esperimento pilota di esplorazione dell’ambiente sottomarino artico direttamente dai loro laboratori, secondo il principio del “laboratorio virtuale”, al fine di mettere a punto programmi di esplorazione scientifica dei mari artici Questa esperienza cercherà di dimostrare in pratica le potenzialità della “E-Robotics”, cioè delle applicazioni risultanti dall’unione di Robotica e Ict (Information & Communication Technology), nell’allargare le frontiere dell’esplorazione del nostro, come di altri pianeti, ma anche nel permettere nuove forme di cooperazione scientifica e tecnica in ambito internazionale.

Bibliografia
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• C.R. Stoker, D.R. Barch, B.P. Hine II, J. Barry, Antarctic undersea exploration using a robotic submarine with a telepresence user interface, Ieee Expert, 10(6), 14-23, 1995.
• Backes P.G. Tharp G.K., Jet Propulsion Laboratory, The Web Interface for Telescience (Wits), 1997 Ieee Int. Conf. On Robotics and Automation, Albuquerque, New Mexico, Usa.
• Bruzzone G., Caccia M., Veruggio G., Ferreira C., Silvestre C., Oliveira P., Pascoal A., Internet mission control of the Romeo Unmanned Undewater Vehicle using the Coral Mission Controller, Oceans ’99, Seat-tle, Usa, 13-16 settembre 1999, vol. 3, pp. 1081-1087.
• Veruggio G., Caccia M., Bono R., Romeo: a Testbed Vehicle for the Virtual Lab, 6th Iarp Workshop on Underwater Robotics, Toulon, France, 27-29 marzo 1996.
• Ga. Bruzzone, R. Bono, Gi. Bruzzone, M. Caccia, M. Cini, P. Coletta, M. Maggiore, E. Spirandelli, G. Veruggio, Internet-based satellite teleoperation of the Romeo Rov in Antarctica, Mcca ’02, Lisbon, Portugal, July 2002.

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