AES_3 2023

DOSSIER Primo piano 34 Aprile 2023 n Automazione e Strumentazione un sottomarino, facendosi trasportare risparmiando la carica della batteria. Il drone è in grado di volare come qualsiasi quadricottero, ma può anche scendere sotto la superficie dell’acqua - o riemergere - in soli 0,35 secondi; ciò gli permette di evitare la comunica- zione subacquea, in genere non facile, e di comunicare durante la rapida emersione inviando i segnali su reti 5G o Wi-Fi. Infine, una ricerca pubblicata su IEEE Robotics and Automation Letters descrive le soluzioni ideate da un team di ingegneri dell’Università cana- dese di Sherbrooke per consentire ai droni di atterrare in sicurezza su pendii ripidi come possono essere le superfici più comuni nell’ambiente urbano, cioè i tetti. Il problema è dato dalla rigidità del carrello di atterrag- gio di un comune drone. Gli ingegneri di Sherbrooke hanno collaudato uno speciale carrello con ammortiz- zatori a frizione leggera in grado di assorbire l’energia cinetica dall’impatto e di operare una inversione rapida della spinta il che gli consente di atterrare su pendenze impressionanti. Nei test in ambiente esterno reale, un quadricottero è atterrato con successo su superfici con pendenze fino a 60° e a velocità fino a 2,75 m/s. Swarm technology Se più droni operano in gruppo, scambiandosi informa- zioni e interagendo tra loro tramite una rete di comuni- cazione, pur mantenendo ciascuno la sua autonomia nel percepire ciò che avviene nell’ambiente, allora possono comportarsi come uno sciame e applicare Intelligenza Artificiale e Deep Learning per sviluppare sistemi complessi di Swarm Intelligence. Di Swarm Intelligence si parla da una trentina d’anni, da quando si è iniziato a studiare il comportamento degli sciami e la loro caratteristica di sistemi distribuiti decentra- lizzati in grado di rivelare capacità cognitive. La robo- tica degli sciami si occupa dei sistemi costituiti da un gran numero di robot per lo più semplici che mostrano collettivamente un ampio insieme di comportamenti complessi e definibili come intelligenti. La differenza sostanziale tra i sistemi multi-robot, già operanti in alcuni contesti di automazione avanzata, e la Swarm Robotics consiste nella auto-organizzazione: i robot di uno sciame interagiscono tra loro e con l’ambiente, in uno scambio continuo di feedback e riorganizzandosi continuamente in una modalità totalmente decentrata. All’origine di questa tecnologia ci sono i risultati degli studi biologici sugli insetti con spiccati comportamenti collettivi, come formiche e api, o anche gli studi in altre campi della natura in cui si verifica il compor- tamento dello sciame: a tali risultati sono state appli- cate le risorse dell’intelligenza artificiale arrivando a realizzare sistemi complessi costituiti da componenti semplici e in grado di risolvere una varietà di problemi specifici. Tra le applicazioni degli sciami robotici tro- viamo tutti i lavori in situazioni estreme, dove è richie- sta l’esecuzione di operazioni tecniche difficoltose e pericolose; le attività dove sono richieste abilità di ricognizione, di ispezione di varie strutture complesse e inaccessibili possibilmente in tempi limitati. Come pure, in ambito civile, sciami di robot possono essere impiegati in attività di soccorso e ricerca di vittime tra le macerie nei siti di disastri naturali. Un altro ambito Applicando una forma di ‘intelligenza collettiva’, basata su algoritmi di IA e Deep Learning, uno sciame di droni può svolgere missioni complesse, che sarebbero impossibili per un singolo elemento