Automazione_Strumentazione_3

NON INDUSTRIAL INDUSTRIES

applicazioni

Aprile 2015

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Automazione e Strumentazione

conoscenze sul funzionamento dei sistemi biolo-

gici, all’applicazione di metodi e tecniche quan-

titativi per lo studio di problematiche di carattere

medico-fisico, fino allo sviluppo di nuove meto-

dologie e apparati diagnostici, terapeutici e riabi-

litativi.

La bioingegneria è di fondamentale importanza

anche per lo sviluppo della

robotica biomedica

biorobotica

Quest’ultima può contribuire alla

comprensione dei meccanismi neuroscientifici

che presiedono alla coordinazione senso-moto-

ria e alla sintesi dei comportamenti nell’uomo

(neuro-robotica).

In termini più specialistici si parla anche di

neuro-robotica

nello studio di sistemi biologici

e nell’uso di robot biomorfi come strumento spe-

rimentale e modello fisico nella ricerca. Interes-

santi aree di avanguardia sono anche la

robotica

bio-ispirata

, in relazione a macchinari e apparati

dotati di un sistema sensoriale con prestazioni

simili a quelle umane (embodiment),

e la

robio-

nica,

disciplina che ha per oggetto l’interfaccia

tra un dispositivo di assistenza e il sistema ner-

voso umano, in modo da formare un sistema di

controllo a ciclo chiuso

In riferimento all’ambito clinico, la strumen-

tazione biomedica può essere di tipo diagno-

stico, terapeutico, riabilitativo

. Sebbene non

esista una distinzione netta fra i tre campi, tale

suddivisione è utile per operare una classifica-

zione centrata sulla figura del paziente e sulle sue

esigenze.

Una delle tendenze emergenti è l’utilizzo di

apparecchiature portatili per uso domestico con

connettività wireless. Si assiste poi all’utilizzo

crescente di grandi apparati per la diagnostica

per immagini e alla necessità di ottimizzare i dati

e le cartelle cliniche dei pazienti. D’altro lato la

diffusione di tecniche di chirurgia minimamente

invasiva hanno aperto la strada a interventi com-

plessi con il minimo rischio per il paziente e con

un drastico abbattimento dei tempi di recupero e

riabilitazione.

Un caso esemplare è il

sistema “Da Vinci”

, in

cui il chirurgo opera sul paziente tramite un robot,

da lui comandato sulla scorta di una rappresenta-

zione del teatro operatorio ottenuta per mezzo di

videocamere ad alta definizione.

Settore militare

Le innovazioni tecnologiche sono spesso state

sperimentate e introdotte in primo luogo nel

mondo militare. Nelle comunicazioni, ad esem-

pio, RFid, GPS e Internet si sono sviluppate ini-

zialmente in ambito bellico. Non fanno eccezione

le tecniche legate all’automazione.

I sistemi automatici di allarme e di difesa contra-

erea, i sistemi di guida automatica dei missili, i

robot militari

, i

droni

, i

sottomarini automatici

e i

sistemi di simulazione

sono alcuni esempi di

applicazione dove sono richiesti requisiti presta-

zionali molto spinti in un ampio range di condi-

zioni operative.

Da più parti si è ipotizzato che le guerre del futuro

saranno combattute con

sistemi di armamento

automatici

. Già oggi il quadro dei sistemi di sup-

porto alle operazioni militari è molto vasto e per

certi versi inquietante, anche per il fatto di coin-

volgere tecnologie satellitari e sistemi di raccolta

dati su scala globale.

Tutti i tradizionali componenti di automa-

zione sono presenti in ambito militare

all’in-

terno di navi, aerei, sommergibili, sottomarini,

mezzi di terra, centri di controllo e intelligence,

basi militari ecc.

In questi contesti i dispositivi devono soddisfare

requisiti superiori di robustezza, ridondanza e

affidabilità, per cui sono dotati di protezioni con-

tro polveri, vibrazioni, urti, umidità, interferenze

elettromagnetiche, atmosfere a rischio di esplo-

sione ecc. Più che le caratteristiche strettamente

elettroniche è evidente che sono soprattutto gli

aspetti chimici, termici, meccanici e strutturali

dei componenti a fare la differenza.

L’impiego di mezzi mobili automatici e di robot

a fianco o in sostituzione degli esseri umani è uno

degli scenari di maggiore interesse. I

robot mili-

tari

svolgono già oggi un gran numero di compiti

rischiosi, dalla sorveglianza armata allo smina-

mento, dal pattugliamento di territori alla ricogni-

zione di miniere e fondali marini. Sopra le nostre

teste le aeronautiche militari più avanzate fanno

uso di

aeromobili a pilotaggio remoto

RPAS

(Remotely Piloted Air System),

UAV

(Unman-

ned Aerial Vehicle) e altri.

Discorso a parte è quello legato al trattamento

dei dati, alle reti di comunicazione e alla security.

security policy militari

richiedono sistemi

di classificazione delle informazioni strutturate

secondo livelli gerarchici e sistemi di accesso

altamente protetti.

Robot chirurgico Da Vinci in azione