Affascinante, avventurosa e da scoprire: è la robotica marina

“La robotica marina è uno dei settori più interessanti della robotica perché unisce il fascino della ricerca tecnologica al fascino dell’avventura”. Lo dice in un’intervista del 2018, il fondatore di Scuola di Robotica Gianmarco Veruggio, ingegnere meccanico e ricercatore robotico del CNR che nell’arco della sua carriera ha dedicato moltissimo tempo nella ricerca in campo di robotica marina. “Il 70% della superficie terrestre è ricoperto dagli oceani, dei quali sappiamo davvero poco. Noi abbiamo ancora la missione di esplorare questo pianeta, il pianeta di acqua che è il pianeta più vicino alla nostra terra.” C’è solo un modo per portare avanti questa missione: la robotica marina.

COSA SI INTENDE PER ROBOT MARINI?

Il robot marino, detto anche robot subacqueo, è un robot sottomarino teleguidato, dotato di videocamera e luci in grado di filmare in profondità e rimandare istantaneamente le immagini a un dispositivo remoto.

Questo tipo di robot rientra tra i cosiddetti robot di servizio ed è uno dei più importanti dal punto di vista dell’utilizzo. Dopo i robot della robotica industriale, quelli subacquei sono i più utilizzati perché impiegati nelle operazioni in alto mare^[1]. Semplificando si potrebbe dire che i robot sottomarini rappresentano i nostri occhi negli abissi degli oceani, che ci permettono di vedere, di scoprire e di conoscere le bellezze e le peculiarità di un mondo a noi vicino, ma ancora inesplorato. Come per tutti gli altri robot, queste macchine telecomandate non sono tutte uguali, non esiste un unico robot che possa svolgere qualunque tipo di intervento. L’esecuzione di operazioni in mare deve essere affrontata, come in ogni altro settore tecnologico, mediante mezzi specializzati [2]

COME SONO FATTI I ROBOT MARINI

Nell’immaginario comune, soprattutto in quello dei bambini, il robot è rappresentato con una testa, un corpo, due braccia e due gambe! La parola robot, infatti, viene spesso associata a un umanoide o addirittura come un umano in carne d’ossa che nasconde dietro la schiena o dietro alla testa, un computer da programmare. Nel caso dei robot sottomarini, però, non bisogna aspettarsi nulla di tutto questo. Non hanno mani, né gambe né testa, solo un unico grosso corpo che custodisce telecamere e sensori e talvolta possiedono bracci meccanici. Alcuni di questi robot si caratterizzano perché equipaggiati con sonar, magnetometri, o strumenti di campionamento dell’acqua. Quelli di ultima generazione possiedono sensori intercambiabili, e sono progettati per usare un unico sistema integrato veicolo/sensori e hanno la capacità di variare in tempo reale ed in maniera autonoma la propria strategia di missione.I robot sottomarini si differenziano in due categorie: ROV- Remotely Operative Vehicle^[3] e UAV: Underwater Autonomous Vehicle. I ROV sono collegati via cavo a un controller gestito da un pilota, e l’alimentazione e il segnale video passano per quel cavo, mentre gli UAV sono robot autonomi con batterie a bordo e programmati per navigare in maniera autonoma.

A COSA SERVE LA ROBOTICA MARINA

L’importante ruolo che ricopre la robotica marina, come accennato, è il lavoro che svolge in alto mare. In particolare i robot sottomarini, sia Rov e Uav, conducono controlli sui gasdotti, sulle piattaforme che precedentemente erano delegati ai subacquei, conducono indagini visive delle condizioni dei condotti, delle saldature e delle giunture. L’attività che piace molto a noi di Scuola di Robotica è quella legata al monitoraggio dell’ambiente. Grazie alla robotica marine si può svolgere lo studio visivo dell’ambiente, la presa dati attraverso i sensori a bordo, il monitoraggio delle condizioni di coste e fondali senza che sia necessario il lavoro di subacquei.

ROBOTICA MARINA NELLA DIDATTICA

Arrivati a questo punto vi starete chiedendo quale sia il ruolo dei robot sottomarini nella didattica. Secondo Gianmarco Veruggio “con la robotica marina è possibile esplorare un nuovo modo di vedere il mondo, non più come esseri umani liberi che camminano sulla superficie immobile, come è la terra, ma come pesci. Come animali che si muovono in tre dimensioni, che hanno una libertà di movimento che solo facendo subacquea uno potrebbe sperimentare”. I robot marini aprono le porte ad un mondo parallelo, a quell’immenso e magnifico mondo sottomarino. Quando vengono utilizzati fanno conoscere, vedere e scoprire un ambiente del tutto nuovo e nello stesso tempo danno prova dell’esistenza dei diversi assetti di navigazione, dimostrano il Principio di Archimede e verificano il significato di idrodinamicità.

L’importanza dei robot sottomarini nella didattica, non si ferma ai principi della fisica, ma addirittura arriva all’educazione civica stimolando negli utenti una maggior sensibilizzazione alla tutela ambientale. Questi robot creano tra i ragazzi e il mare un legame talmente solido da rafforzare il rispetto verso l’ambiente. In questo processo di congiunzione, il Robot sottomarino rappresenta lo strumento tecnologico-interattivo che consolida la connessione tra gli studenti e il mare. Quando il ragazzo utilizza il robot si sente connesso e parte di quel mondo che fino a quel momento non aveva mai potuto vistare così a fondo. Il robot, quindi, genera un forte legame tra mare e il ragazzo tale da scatenargli una passione e un rispetto verso il mare stesso. Insomma la robotica marina è davvero ricca di peculiarità, di segreti e di tipicità da scoprire. E noi di SdR per questo mondo abbiamo una passione.  “Proprio perché la robotica marina è una delle più affascinanti, ma anche una delle più sconosciute, una delle più difficili da far comprendere ai ragazzi, abbiamo cominciato a fare divulgazione, a portare filmati nelle scuole. Da lì è nata l’idea di fondare Scuola di Robotica”.

[1] G. Veruggio Il mare della robotica, 1999 – Di Renzo Editore

[2] TECNOLOGIE TRASPORTI MARE ottobre 2001 a cura di G. Veruggio

[3] Ambiente marino mediterraneo, biodiversità, tutela delle coste e del mare. Emanuele Micheli, Scuola di Robotica.