Il robot arrampicatore che aiuta a prevenire le frane

Roboclimber
17 Gennaio 2005

L’intervento contro le frane comporta elevati rischi per gli operatori, ma anche in questo caso lo spazio si rivela di aiuto. Le sperimentazioni condotte recentemente in Italia con un robot da 4 tonnellate, il Roboclimber, mostrano che si possono rafforzare scarpate a rischio di frana senza mettere a repentaglio vite umane. Grazie ad alcune innovazioni legate ai programmi spaziali europei.

"È stato stupefacente vedere con quale facilità questo enorme robot arrampicatore è riuscito a intervenire su una parete così ripida per rafforzare la parete rocciosa," osserva Guglielmo Berlasso, Direttore della Protezione Civile del Friuli-Venezia Giulia, dove il Roboclimber si è cimentato in una dimostrazione sul campo.

Landslide in Italy
Le frane nel nord dell'Italia

In Italia le frane sono un problema decisamente serio: ogni anno se ne verificano oltre 400, con un danno economico stimato in 1200 milioni di euro e un numero ufficiale di vittime che, nel corso del XX secolo, ha raggiunto le 5939 unità.

Grande soddisfazione per il risultato del Robotclimber è stata espressa anche da Alfredo Sandovar, presente alla dimostrazione in rappresentanza della Commissione Europea. "Sappiamo bene che si tratta di un problema grave: questo è il motivo per il quale abbiamo deciso di finanziare il progetto".

Il robot arrampicatore supera l'esame

Installazione del Roboclimber

Cornice della prima uscita pubblica del Roboclimber, uno dei più grandi robot del mondo, è stata l’Alta Val Torre, 25 km a nord di Udine, nel Friuli-Venezia Giulia. Il Sindaco di Lusevera ha indicato come terreno di prova trenta metri di parete rocciosa quasi verticale, che hanno permesso al robot arrampicatore di lavorare in condizioni molto simili a quelle di un vero intervento in caso di frana.

Il pesante robot è stato trasportato sul posto da un autocarro e installato dalla ICOP, l’impresa di costruzioni che per prima ha proposto il progetto e che oggi ne guida lo sviluppo. Poi è stato collocato sulla parete rocciosa e tenuto in posizione da due cavi fissati sulla sommità della parete stessa. A questo punto ha avuto inizio la fase di test, progettata per mettere alla prova l’agilità e l’efficacia del robot e supervisionata da Roberto Tannini della Teve, uno degli inventori del sistema insieme alla PMARlab dell’Università di Genova.

Il robotclimber usa tecnologie spaziali

Nel giro di pochi minuti, armato di uno speciale perforatore, un Comacchio da 28 kW che sprigiona un momento torcente da 2400 Newton per metro, 80 volte quello di un tipico trapano per lavori domestici, il robot arrampicatore ha praticato nella parete un foro di profondità superiore ai 10 metri. Perforazioni di questo tipo sono il primo necessario gradino delle procedure standard oggi utilizzate per stabilizzare le pareti a rischio di frana.

Il test è stato guidata a distanza di sicurezza con un computer wireless messo a disposizione dalla ditta belga SAS, utilizzando una tecnica di controllo originariamente messa a punto per il controllo dei robot nello spazio. Una webcam a bordo del Roboclimber ha permesso agli operatori di posizionare il robot in modo corretto e di eseguire il perforamento e l’inserimento dei perni stabilizzanti. Una volta completata la prima operazione, il robot è stato teleguidato nella posizione successiva, dove si è ripetuta la sequenza: perforamento e inserimento dei perni stabilizzanti. La velocità alla quale il robot ha completato le operazioni si è rivelata decisamente inferiore a quella dei metodi oggi in uso, ed è stata giudicata impressionante dagli osservatori.

Roboclimber è in grado di praticare fori con un diametro di 76 mm, profondi circa 20 metri, in ogni tipo di roccia, indipendentemente dalla pendenza. Un porta punte innovativo e un manipolatore robotica consentono il montaggio e la rimozione automatica delle punte perforanti.

Si risparmia e si rischia meno

Scaffold for wall consolidation
Impalcature usate per stabilizzare pendenze a rischio di frana

Oggi il consolidamento delle pendenze a rischio di frana comporta l’innalzamento di impalcature di notevole altezza, dalle quali cui vengono poi eseguite manualmente sia la perforazione che l’inserimento dei perni stabilizzanti. Si tratta di un lavoro decisamente pericoloso, per il rischio costante di smottamenti e caduta di pietre dalla parete sovrastante.

"Il risparmio in termini di tempo e costo dipende dal tipo di parete, ma può essere enorme," afferma Giorgio Pezzuto della D’Appolonia, che ha giocato un ruolo determinante nel far incontrare le corrette competenze sul campo e le opportune tecnologie spaziali.

Enzo Rizzi, coordinatore del progetto per la ICOP, fa un esempio: "Per consolidare un fronte di frana che si aggira intorno ai 5000 metri quadrati, sono necessari 5000 metri complessivi di perforazioni. In un caso tipico come questo, le nostre stime indicano un risparmio sui 75 000 euro. In termini di tempo, i vantaggi sono davvero consistenti: per installare un Roboclimber si impiega solo qualche ora, mentre per innalzare una impalcatura occorrono giorni e, in situazioni critiche, anche settimane."

"Ma la cosa più importante", sottolinea, "è che con Roboclimber possiamo rendere più sicure le pareti franose senza mettere a repentaglio la vita o la salute dei lavoratori."

L'uso della tecnologia spaziale

Roboclimber

Roboclimber è stato costruito sfruttando competenze e tecnologie sviluppate nell’ambito dei programmi spaziali europei. Con i suoi 3800 kg, 4 gambe di sostegno e una base quadrata di 2 metri per 2,5 metri, Roboclimber è uno dei più grandi robot al mondo, rimanendo tuttavia assai agile e controllabile. Il sistema di controllo a bordo del robot arrampicatore include algoritmi basati sui metodi più avanzati per il controllo dei satelliti.

“I partner del progetto stanno ora valutando quale sia il modo migliore per proporre questa innovazione sul mercato,” dice Giorgio Pezzuto. “Fondare una nuova impresa potrà contare con continuità sulle nostre competenze. Vogliamo fornire nuovi servizi con il robot arrampicatore, ma anche mettere sul mercato la sua piattaforma.”

Secondo Pierre Brisson, responsabile dell’Ufficio di Promozione e Trasferimento Tecnologico dell’ESA, “l’esperienza ci insegna che l’uso di tecnologie innovative derivate dallo spazio non porta solo a soluzioni migliori di quelle esistenti, ma anche a nuovi posti di lavoro in Europa. In casi come questi, le nostre competenze nella tecnologia spaziale avanzata fruttano sia guadagno che condizioni di lavoro più sicure: la migliore combinazione che ci potremmo augurare!”

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