Fonte: Cordis.europa.eu
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Attaccare una piattaforma a un edificio molto alto per evacuare
delle persone in caso di emergenza, o creare un luogo di atterraggio per un
aereo su un terreno irregolare, queste sono solo due casi in cui i robot volanti
potrebbero avere un grande impatto, potenzialmente salvando delle vite umane.
Il team ARCAS ("Aerial Robotics Cooperative Assembly System") ha avviato da 18 mesi un progetto di 4 anni per sviluppare delle macchine di questo tipo. Il team sta lavorando sul primo sistema cooperativo in assoluto di robot che volano liberamente in grado di assemblare e costruire strutture in luoghi inaccessibili, anche nello spazio. Il progetto è finanziato nell'ambito del tema "Tecnologie dell'informazione e della comunicazione" del Settimo programma quadro (7° PQ) dell'UE, avendo ricevuto 6,15 milioni di euro dalla Commissione europea.
Per riuscire a far sollevare i robot e a farli volare sono necessari dei progressi in cinque aree chiave: gli elicotteri o sistemi quadrirotori stessi, controllo del movimento per trasporto e montaggio; percezione del robot; cooperazione tra robot multipli; e strumenti per permettere l'intervento umano.
Il team ha già sviluppato dei prototipi. Il primo è un elicottero quadrirotore con un braccio robotico e una "mano" progettata per afferrare oggetti cilindrici. Una priorità è stata quella di mantenere il peso del braccio il più basso possibile; il risultato è un impatto il più piccolo possibile sulla stabilità del quadrirotore.
Il secondo prototipo è un elicottero elettrico con installata una pinza montata su un braccio in grado di piegarsi in qualsiasi direzione.
Ogni robot sarà dotato di un manipolatore robotico in grado di afferrare oggetti. Il team sta lavorando sulle tecniche di controllo del movimento per questo manipolatore, che devono includere il coordinamento del controllo di robot volanti multipli che afferrano lo stesso oggetto durante un lavoro di costruzione.
La percezione è fondamentale per qualsiasi robot destinato al lavoro. Per i robot di ARCAS, questa comprende riconoscimento del luogo, veloce generazione di modelli 3D, localizzazione e mappatura simultanee da parte di robot aerei multipli, accurato posizionamento 3D e tracciamento in modo che sia possibile guidare le operazioni di assemblaggio, e percezione cooperativa per l'assemblaggio, i robot devono essere in grado di lavorare assieme.
La pianificazione cooperativa garantirà la sicurezza durante l'attività simultanea di robot volanti multipli durante lavori di assemblaggio, smontaggio o controllo, mentre gli operatori umani devono essere in grado di intervenire in questa percezione, pianificazione e controllo autonomi se necessario. Essi faranno questo usando una realtà virtuale aptica, una tecnologia azionata mediante il tatto.
Una volta che concetti, metodologie e algoritmi saranno a posto, essi verranno testati in tre modi diversi. Verranno valutate la manipolazione di base e le funzioni di assemblaggio di quadrirotori autonomi e di un sistema integrato per il posizionamento. Questi test verranno effettuati al chiuso. Dispositivi di manipolazione più progrediti con sensori di forza integrati montati su elicotteri autonomi verranno testati all'aperto. E braccia robotiche multiple verranno usate per simulare oggetti che volano liberamente e che manipolano oggetti nello spazio.
Si prevede che il progetto getti le fondamenta per la progettazione e lo sviluppo di robot volanti che cooperano con varie caratteristiche fisiche che potrebbero essere usati in un'ampia gamma di applicazioni. I partner industriali di ARCAS saranno i primi ad adottare le tecnologie del progetto, fornendo una strada verso la commercializzazione, sia nel campo del controllo che della manutenzione, riparazione, revisione dei satelliti o costruzione di strutture.
Il team ARCAS ("Aerial Robotics Cooperative Assembly System") ha avviato da 18 mesi un progetto di 4 anni per sviluppare delle macchine di questo tipo. Il team sta lavorando sul primo sistema cooperativo in assoluto di robot che volano liberamente in grado di assemblare e costruire strutture in luoghi inaccessibili, anche nello spazio. Il progetto è finanziato nell'ambito del tema "Tecnologie dell'informazione e della comunicazione" del Settimo programma quadro (7° PQ) dell'UE, avendo ricevuto 6,15 milioni di euro dalla Commissione europea.
Per riuscire a far sollevare i robot e a farli volare sono necessari dei progressi in cinque aree chiave: gli elicotteri o sistemi quadrirotori stessi, controllo del movimento per trasporto e montaggio; percezione del robot; cooperazione tra robot multipli; e strumenti per permettere l'intervento umano.
Il team ha già sviluppato dei prototipi. Il primo è un elicottero quadrirotore con un braccio robotico e una "mano" progettata per afferrare oggetti cilindrici. Una priorità è stata quella di mantenere il peso del braccio il più basso possibile; il risultato è un impatto il più piccolo possibile sulla stabilità del quadrirotore.
Il secondo prototipo è un elicottero elettrico con installata una pinza montata su un braccio in grado di piegarsi in qualsiasi direzione.
Ogni robot sarà dotato di un manipolatore robotico in grado di afferrare oggetti. Il team sta lavorando sulle tecniche di controllo del movimento per questo manipolatore, che devono includere il coordinamento del controllo di robot volanti multipli che afferrano lo stesso oggetto durante un lavoro di costruzione.
La percezione è fondamentale per qualsiasi robot destinato al lavoro. Per i robot di ARCAS, questa comprende riconoscimento del luogo, veloce generazione di modelli 3D, localizzazione e mappatura simultanee da parte di robot aerei multipli, accurato posizionamento 3D e tracciamento in modo che sia possibile guidare le operazioni di assemblaggio, e percezione cooperativa per l'assemblaggio, i robot devono essere in grado di lavorare assieme.
La pianificazione cooperativa garantirà la sicurezza durante l'attività simultanea di robot volanti multipli durante lavori di assemblaggio, smontaggio o controllo, mentre gli operatori umani devono essere in grado di intervenire in questa percezione, pianificazione e controllo autonomi se necessario. Essi faranno questo usando una realtà virtuale aptica, una tecnologia azionata mediante il tatto.
Una volta che concetti, metodologie e algoritmi saranno a posto, essi verranno testati in tre modi diversi. Verranno valutate la manipolazione di base e le funzioni di assemblaggio di quadrirotori autonomi e di un sistema integrato per il posizionamento. Questi test verranno effettuati al chiuso. Dispositivi di manipolazione più progrediti con sensori di forza integrati montati su elicotteri autonomi verranno testati all'aperto. E braccia robotiche multiple verranno usate per simulare oggetti che volano liberamente e che manipolano oggetti nello spazio.
Si prevede che il progetto getti le fondamenta per la progettazione e lo sviluppo di robot volanti che cooperano con varie caratteristiche fisiche che potrebbero essere usati in un'ampia gamma di applicazioni. I partner industriali di ARCAS saranno i primi ad adottare le tecnologie del progetto, fornendo una strada verso la commercializzazione, sia nel campo del controllo che della manutenzione, riparazione, revisione dei satelliti o costruzione di strutture.
Categoria: Progetti
Fonte: Progetto ARCAS
Documenti di Riferimento: Sulla base di informazioni diffuse dal progetto ARCAS
Codici di Classificazione per Materia: Tecnologia aerospaziale; Applicazioni della tecnologia dell'informazione e della comunica; Robotica
RCN: 35804
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