Il nuovo ponte di Genova al sicuro con robot e sistemi di visione: le Marche hanno contribuito alla realizzazione della più importante infrastruttura tecnologica al mondo di ispezione di una grande e cruciale infrastruttura viaria.
I dispositivi, progettati dall’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) e realizzati dal Gruppo Camozzi, su commissione dell’ATI costituita fra Seastema spa e Cetena spa (Gruppo Fincantieri), contribuiranno alla sicurezza del nuovo Ponte di Genova mediante telecamere e sensori, eseguendo in maniera automatica un monitoraggio periodico dell’infrastruttura.
A presentare i progetti in una conferenza stampa il Prof. Gian Luca Gregori, Rettore UNIVPM, i docenti Univpm Adriano Mancini ed Emanuele Frontoni, per la realizzazione dei sistemi di visione dei robot. Erano in collegamento Ferdinando Cannella IIT, marchigiano e laureato in UNIVPM, Capo Progetto Robot, Michele Sasso di Ubisive, azienda marchigiana che ha realizzato il CPS del ponte e il box visione in collaborazione con UNIVPM, Francesco Pelizza di AMS, azienda marchigiana che ha progettato le strutture in carbonio dei robot (consulente SDA) e Vanni Valeri dello Studio Vanni Valeri, azienda marchigiana che ha curato tutta la parte di sicurezza dei robot (consulente Camozzi).
Alla realizzazione del progetto hanno contribuito molti attori marchigiani: l’ideatore, Ferdinando Cannella dell’IIT di Genova, è ascolano d’origine (nato a Ripatransone), ma anconetano di adozione e cresciuto all’UNIVPM; i sistemi software e lo strato di raccolta dati è stato realizzato dalla UBISIVE di Civitanova Marche che ha collaborato con l’UNIVPM per la realizzazione dei sistemi di visione artificiale che sono gli occhi del robot; la struttura in carbonio è stata progetto dalla AMS di Ancona, che ha portato nel gruppo di lavoro la sua esperienza nata nell’ambito della nautica; non da ultimo, la certificazione (per garantire la sicurezza) di tutta la struttura e le funzionalità è stata curata dallo Studio Vanni Valeri di Montelabbate PU.
Un contributo importante nel rendere sicuro il Ponte Genova San Giorgio arriva da ben quattro robot, tutti insieme protagonisti di un'applicazione estremamente innovativa, nell'ambito delle infrastrutture civili, una novità assoluta a livello internazionale. «Per la prima volta abbiamo dei robot che si occuperanno automaticamente della scansione della superficie inferiore dell’impalcato, che generalmente è la parte più difficile da raggiungere», racconta Ferdinando Cannella, Head of Industrial Robotic Unit e Researcher presso l'Istituto Italiano di Tecnologia. «Inoltre, di anno in anno, i robot confronteranno i risultati ottenuti per prevedere l'insorgenza di eventuali problemi e difetti».
Cannella parla al plurale perché i Robot-Inspection incaricati di effettuare le scansioni sono due, a cui si affianca una seconda coppia di Robot-Wash dedicata alle operazioni di pulizia. «In pratica - spiega Cannella - i primi due sono dedicati alle attività di ispezione, mentre gli altri due svolgono mansioni di manutenzione». Il compito dei Robot-Wash è di pulire le barriere antivento ed i pannelli solari. «I Robot-Wash rappresentano un'applicazione profondamente green - conlcude - dal momento che per le proprie attività di manutenzione e pulizia sfrutteranno la pioggia e/o la rugiada come risorsa di acqua».
I robot, in ogni istante, sanno cosa accade intorno a loro. In base alle condizioni atmosferiche sono in grado di decidere se potranno lavorare o meno, se interrompere la propria attività di ispezione o proseguire, valutando l'intensità della pioggia o del vento. Inoltre, in base ai consumi raggiunti dalle batterie, calcoleranno la propria effettiva capacità di portare a termine il proprio compito oppure dovranno fermarsi alla stazione di ricarica più vicina per ricaricarsi.
Il progetto è nato guardando già oltre il ponte di Genova. Infatti si sta già lavorando ad un sistema che potrà risultare funzionale per tutte le infrastrutture, dalle gallerie alle dighe, fino ai grattacieli, dal momento che i roller coaster possono andare anche in verticale, oltre che in orizzontale. In pratica non esiste limite all'applicabilità del nuovo sistema robotico, con i dovuti adattamenti.
I ROBOT
Il sistema di controllo consta di due Robot Inspection e due Robot Wash che si muovono sulle parti esterne ed inferiori del Ponte.
Robot-Inspection pesa oltre 2200kg ed è dotato di ben 82 ruote per la movimentazione dei due assi ed è largo oltre 7 metri. È dotato di un braccio retrattile per l’ispezione, costituito da una parte fissa ed una mobile entrambe in fibra di carbonio, che arriva circa a 17 metri di lunghezza totale in modo che possa raggiungere dal bordo del ponte il centro dell’impalcato. Il monitoraggio esterno dell’impalcato viene effettuato proprio tramite questo braccio in fibra di carbonio che è in grado di scorrere per tutta lunghezza del ponte ritraendosi in prossimità dei Piloni; sullo stesso sono installate fotocamere ad alta risoluzione e sensori di misurazione delle condizioni delle superfici: dal deterioramento delle vernici, agli elementi di corrosione e allo stato delle saldature. Le telecamere trasmettono in tempo reale le immagini di tutta l’infrastruttura. Grazie ai modelli computazionali, si effettueranno le verifiche sui dati raccolti segnalando rilievi e anomalie.
Robot-Wash pesa circa 2000 kg ed ha 56 ruote per distribuire il carico sul bordo ponte; è alto oltre 3.5 metri, lungo quasi 8 metri ed è diviso in due parti: uno per la pulizia ed uno per la ricarica. Robot Wash effettua la rimozione della polvere ed altri detriti dall’impianto fotovoltaico e dalle barriere antivento in vetro che delimitano le corsie mantenendo così l’efficienza e la funzionalità dell’infrastruttura. Una peculiarità del robot è il suo uso sostenibile della risorsa idrica. L’acqua utilizzata per i lavaggi delle strutture provengono dalle piogge e da altra acqua di condensazione raccolta sull’infrastruttura stessa. Il Robot-Wash è dotato di sensori che monitorano sia la trasparenza dei vetri delle barriere antivento sia la quantità di acqua presente sulle superfici. Questi due parametri permettono al robot di determinare quando intervenire per pulire queste superfici. In caso di carenza d’acqua data da periodi secchi e con scarsi livelli di umidità, il Robot-Wash è dotato di un dispositivo soffiante per l’eliminazione del particolato che contribuisce al mantenimento dell’efficienza dell’infrastruttura in attesa della giusta quantità d’acqua meteorica per un lavaggio più completo.
I due robot percorrono tramite binari e ruote motrici il bordo del ponte per tutta la lunghezza del viadotto di ca. 1100 metri, con regolarità e in funzione delle condizioni atmosferiche.
