MECCATRONICA
primo piano
Automazione e Strumentazione
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Aprile 2014
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scala industriale, superare un
muro, trasportare e collegare
una manichetta, localizzare
e chiudere una valvola che
perde.
I test di qualificazione tenuti
in Florida preludono alla
competizione vera e propria
e hanno visto la partecipa-
zione di robot in parte auto-
nomi e in parte operati a
distanza. Le sedici squadre,
che erano composte da ricer-
catori provenienti da aziende
euniversitàdi tutto ilmondo,
presentavano ognuna un suo
progetto di robot originale
per hardware o software. Per chi si è concentrato
sullo sviluppo del solo software, la Darpa ha
messo a disposizione una piattaforma hardware
standard, costituita da un robot umanoide realiz-
zatoda
BostonDynamics
edenominatoAtlas.
Le otto squadre finaliste hanno avuto l’opportu-
nità di continuare lo sviluppo del progetto con
fondimessi adisposizionedallaDarpa, che finan-
zieràqueste squadre finoalla finale.
Il vincitore delle prove è stato Shaft, un robot
bipede realizzato inGiappone, che ha ottenuto il
punteggiopiùaltonelleprovedi abilità, seguitoal
secondopostodaun robot statunitense, realizzato
in Florida e sviluppato sulla piattaforma Atlas a
cui sono stateaggiuntedellemani robotiche, otte-
nendo un robot bipede dotato di 28 articolazioni
adazionamento idraulico .
All’evento conclusivo, il Darpa Robotic Chal-
lenge vero e proprio, parteciperanno le squadre
chehannoottenuto i finanziamentiDarpa insieme
aun certonumerodi squadre cheopereranno con
fondi raccolti in proprio e tutti competeranno
per la finale, che vede in palio un premio di due
milioni di dollari.
L’originedi idee e tecnologie
Molte delle tecnologie utilizzate, così come l’i-
dea stessa della competizione, non sono delle
assolute novità, ma provengono da una pre-
cedente iniziativa di successo della Darpa: il
GrandChallenge
, cheeradedicatoallosviluppo
di veicoli terrestri autonomi. Ai veicoli robotici
del Grand Challenge, che hanno dimostrato di
sapersi muovere in modo completamente auto-
nomo (senza bisogno dell’intervento umano
e senza usare GPS) sia su territori urbani che
extraurbani, era richiesto un insieme estrema-
mente evolutodi software, unità di controllo e di
sensori.
I veri vincitori del Grand Challenge sono stati i
prodotti di provenienza commerciale.
L’hardware di
provenienza industriale già
disponibile
si è dimostrato estremamente effi-
cace, spesso con prestazioni superiori ai sistemi
realizzati ad hoc per la difesa, tanto da far inter-
rompere losviluppodi tecnologiediquest’ultimo
tipo.
Prendendo come esempio alcuni dei veicoli pre-
parati per il Grand Challenge, come quello del
Team Case, risulta che gli strumenti software
utilizzati per sviluppare i sofisticati algoritmi
di intelligenza artificiale e le leggi di controllo
dei sistemi meccatronici erano costituiti da
nomi noti dell’automazione industriale, come
LabView
, l’ambiente di sviluppo grafico di
National Instruments
, e
MatLab
, prodotto da
Mathworks
, corredati da parti secondarie di
codice scrittodirettamente inC.
Il nome di National Instruments torna spesso
anche nell’hardware, con la strumentazione
modulare PXI, principale interfaccia per acqui-
sire i dati provenienti dai numerosi sensori, e
i controllori industriali
NI CompactRio
, che
hanno costituito il cuore del sistema di controllo
strettamente deterministico e real-time del vei-
colo del TeamCase e di molti altri partecipanti
GrandChallenge.
Dal punto di vista dei sensori, fondamentare era
il lidar, cioè il sistema di rilevamento basato su
laser utilizzato per individuare gli ostacoli e cal-
colare le distanze, in pratica il sensore principale
dei veicoli robotici. Anche nell’ambito dei sen-
sori di questo tipo, unodei nomi che ricorrevano
maggiormente era quello dell’
LMS
(LaserMea-
surement Systems) prodottodalla tedesca
Sick
.
In ultima analisi, se le competizioni della Darpa
possono essere considerate una sorta di Formula
Unodei sistemi automatici, è lecito trarre la con-
clusione che l’automazione industriale si trova in
poleposition.
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La piattaforma hardware Atlas (fonte:
BostonDynamics)
