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APRILE 2018
AUTOMAZIONE OGGI 405
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che tale applicazione abbia as-
sorbito la parte più rilevante in
termini di copertura mediatica.
Infine, il report sottolinea come,
nonostante l’esperienza accumu-
lata negli anni dalle imprese che
hanno lavorato sui droni in am-
bito difesa, il vantaggio compe-
titivo per tali imprese potrebbe
essere facilmente azzerato dalle
peculiarità proprie delle nuove
applicazioni civili, configurando
così un mercato aperto e in ra-
pida espansione.
L’uso di sciami al posto di droni
singoli è uno degli elementi
chiave per rendere possibili (o
efficaci) molte delle applicazioni
innovative previste. Tralasciando
il settore difesa (per il quale
però vale la pena almeno di ri-
cordare come nei primi giorni di
quest’anno si è sparsa la notizia
del primo attacco con uno sciame di droni esplosivi contro basi
russe al confine con la Siria, realizzando nei fatti degli scenari che
l’agenzia statunitense Darpa sta esplorando da qualche anno),
alcuni degli ambiti applicativi più significativi sono brevemente
accennati qui di seguito.
Il vantaggio di essere in molti
I vantaggi che uno sciame offre rispetto a un singolo drone sono
essenzialmente legati all’esplorazione simultanea di un territorio
da parte di più droni e alla possibilità di svolgere compiti collabo-
rativi altrimenti impossibili a un singolo drone. Nell’ambito della
protezione civile, e in particolare nelle operazioni di
search and
rescue
(si pensi alla ricerca di persone travolte da una valanga o
da un’alluvione, oppure bloccate dalle fiamme di un incendio), il
fattore tempo è chiaramente critico, quindi la maggiore rapidità
di esplorazione di una regione può fare la differenza fra la vita
e la morte, così come la possibilità di incrociare immagini della
stessa area riprese da diversi punti di vista consente di estrarre
informazioni che rimarrebbero altrimenti nascoste.
Nell’ambito della sicurezza, per esempio in operazioni di anti-
terrorismo, la possibilità di osservazione simultanea di un’area
vasta mediante più droni consente di avere una squadra con il
compito di circoscrivere dall’alto un’ampia zona di pericolo e,
al tempo stesso, una squadra che comunica immagini più rav-
vicinate e dettagliate, nonché la possibilità di dividere lo sciame
in gruppi più piccoli con l’obiettivo di inseguire diversi sospetti.
Quest’ultima possibilità è utilissima anche nel monitoraggio am-
bientale di fenomeni come l’espansione di incendi oppure onde
di inquinanti, ovvero nei compiti di ispezione, con applicazioni
che spaziano dalla sicurezza nei cantieri, alla verifica dello stato
di impianti industriali, oleodotti e linee ad alta tensione, fino all’a-
gricoltura di precisione.
Fra i compiti collaborativi più rilevanti, se le spettacolari esibi-
zioni di Raffaello D’Andrea, docente all’ETH di Zurigo, fondatore
di Verity Studios e pioniere in molti dei temi riguardanti droni e
sciami, mostrano come uno sciame può costruire delle complesse
architetture in tempi record; è chiaro che gruppi di droni pos-
sono essere utilizzati per rimuovere ostacoli troppo massici per
un singolo drone, quindi portare un supporto rapido ed efficace,
per esempio per il soccorso in caso di crolli, anche in ambienti
rischiosi per l’intervento umano diretto.
Le sfide tecnologiche
Nella percezione comune, il controllo del volo di un drone può
apparire come un problema oggi risolto, visto che per pochi euro
è possibile trovare droni giocattolo in grado di stabilizzarsi ed
eseguire semplici manovre. Nonostante ciò, l’uso in situazioni
reali può essere complicato da svariati fattori, come la necessità
di reagire a disturbi ambientali (soprattutto nelle applicazioni
outdoor) e i problemi di localizzazione (soprattutto in applica-
zioni indoor, in ambienti non appositamente strutturati). Inoltre,
anche considerando il caso dei droni ad ala rotante, come i qua-
dricotteri, benché il controllo in condizioni prossime all’hovering
(volo stazionario) non presenti particolari difficoltà, l’esecuzione
di manovre più audaci porta il sistema in condizioni in cui i mo-
delli matematici sono tipicamente carenti e il controllo del moto
si complica enormemente.
Come è facile immaginare, il controllo di uno sciame è notevol-
mente più complesso rispetto al caso del singolo drone, non po-
tendo essere basato sul controllo diretto dei singoli droni da parte
di altrettanti operatori umani. Lo strumento fondamentale è rap-
presentato quindi da opportuni algoritmi di controllo, in grado di
affrontare le problematiche proprie dello sciame, in particolare:
garantire l’assenza di impatti fra droni, ottenere la localizzazione
reciproca, creare e mantenere la formazione. La letteratura scien-
tifica che affronta tali problemi è basata su un insieme di algoritmi
indicati in vari contesti come algoritmi di
flocking
(o
swarming
),
consensus
,
formation control
. In particolare, l’obiettivo degli algo-
ritmi di flocking consiste nel generare traiettorie per un insieme di
agenti mobili, in modo da farli muovere in gruppo. Ciò si ottiene
Il business dei droni sarà legato a svariate applicazioni, non solo quelle di consegna
a domicilio da parte di colossi dell’e-commerce
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