Nuovo ponte di Genova San Giorgio: arrivano i robot

Transitando sul viadotto Genova San Giorgio, il nuovo ponte di Genova, si scorgono sul lato della carreggiata gli operai movimentare un macchinario giallo. Di cosa si tratta? Si tratta di dispositivi di monitoraggio, 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). Il sistema di controllo consta di due Robot Inspection e due Robot Wash che si muovono sulle parti esterne ed inferiori del Ponte.

I robot per il nuovo ponte di Genova

Le Marche hanno contribuito alla realizzazione della più importante infrastruttura tecnologica al mondo di ispezione di una grande e cruciale infrastruttura viaria. I dispositivi installati contribuiranno alla sicurezza del nuovo Ponte di Genova mediante telecamere e sensori, eseguendo in maniera automatica un monitoraggio periodico dell’infrastruttura. I robot, in ogni istante, sapranno cosa accade intorno a loro. In base alle condizioni atmosferiche saranno 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 nuovo 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.

Le menti umane dietro ai robot

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 nuovo ponte di Genova 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 progettata 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.

Come contribuiranno alla sicurezza i quattro robot?

La funzione dei robot è di occuparsi automaticamente della scansione della superficie inferiore dell’impalcato, che generalmente è la parte più difficile da raggiungere. Di anno in anno, i robot confronteranno i risultati ottenuti per prevedere l’insorgenza di eventuali problemi e difetti. 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. 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.

Robot Inspection

I robot inspection, come dice la parola, sono destinati all’ispezione. Le caratteristiche di questa tipologia di robot sono le seguenti:

• pesa oltre 2200kg
• è dotato di ben 82 ruote per la movimentazione dei due assi
• ha una larghezza di 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 il braccio in fibra di carbonio che è in grado di scorrere per tutta lunghezza del nuovo ponte  di Genova ritraendosi in prossimità delle pile
• sono installate fotocamere ad alta risoluzione e sensori di misurazione delle condizioni delle superfici:
  • dal deterioramento delle vernici, agli elementi di corrosione;
  • lo 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

Il compito dei Robot-Wash è di pulire le barriere antivento e i pannelli solari.  Si tratta di un’applicazione green in quanto le attività sia di manutenzione sia di pulizia sfrutteranno la pioggia e/o la rugiada come risorsa di acqua. Le caratteristiche di questa tipologia di robot sono le seguenti:

• pesa circa 2000kg
• ha 56 ruote per distribuire il carico sul bordo ponte
• è  alto oltre 3.5 metri, lungo quasi 8 metri
• è diviso in due parti:
  • uno per la pulizia;
  • uno per la ricarica.
• 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.
• 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.