I robot basati sull’intelligenza artificiale trasformano il ripristino stradale in Europa
La manutenzione stradale è un elemento essenziale per la sicurezza e la crescita economica, ma resta uno dei servizi pubblici più pericolosi e costosi. Il progetto HERON(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, si è proposto di automatizzare queste operazioni, realizzando la prima piattaforma robotica integrata in grado di rattoppare buche, sigillare crepe, ridipingere la segnaletica orizzontale e persino gestire attività precedenti e successive alla lavorazione, quali il posizionamento dei coni e della segnalazione.
Affrontare la complessità dei materiali stradali «disordinati»
Automatizzare i lavori stradali non è semplice come sostituire gli operai con i bracci robotici. Materiali come il bitume(si apre in una nuova finestra) e gli aggregati si comportano in modo imprevedibile, essendo soggetti alle variazioni di temperatura e umidità. Come ricorda il coordinatore del progetto Nikos Bakalos: «La sfida più controintuitiva non è stata la precisione del braccio robotico, ma la natura “disordinata” dei materiali stessi. Il bitume e gli aggregati non si comportano in modo malleabile, ma sono componenti industriali mutevoli, in quanto la loro viscosità e adesività cambia a ogni variazione di temperatura e umidità.» Queste difficoltà hanno richiesto strategie di rilevamento e controllo avanzate, per garantire che il sistema potesse far fronte a variazioni normalmente gestite in modo istintivo dalle squadre di operai.
Navigazione e processo decisionale in ambienti reali
I veicoli sviluppati da HERON sono stati progettati per autostrade e strade urbane, dove gli strumenti di navigazione tradizionali presentano notevoli svantaggi. I sistemi globali di navigazione satellitare cinematica(si apre in una nuova finestra) (RTK-GNSS) in tempo reale possono garantire una precisione centimetrica, ma perdono affidabilità in gallerie o sottopassaggi. I metodi di robotica(si apre in una nuova finestra) (localizzazione e mappatura simultanee) (SLAM), che creano mappe da sensori quali telecamere o rilevamento della luce e misurazione della distanza(si apre in una nuova finestra) (LiDAR), un sistema basato su laser che crea mappe 3D dell’ambiente circostante, offrono coerenza a livello locale ma spesso mancano di orientamento nei contesti autostradali ripetitivi. La soluzione del team è stata quella di fondere entrambi gli approcci, garantendo solidità in tutti i contesti. Una volta individuati i difetti, la sfida si è concentrata sulla pianificazione degli interventi. HERON ha sviluppato flussi di lavoro ibridi uomo-robot in cui gli operatori possono supervisionare e regolare le azioni dei robot in tempo reale. Bakalos spiega che: «Nella pratica, in queste condizioni, una pipeline completamente autonoma è tuttora difficile e un approccio ibrido uomo-robot è più adatto allo stato attuale.» Questa progettazione ha garantito che il sistema potesse bilanciare l’automazione con la supervisione umana, soprattutto in scenari di manutenzione complessi.
Integrare realtà aumentata e realtà virtuale nelle operazioni quotidiane
Nonostante gli strumenti di realtà aumentata e virtuale siano spesso trattati come optional, HERON li ha integrati nella piattaforma fin dall’inizio. Questi strumenti hanno migliorato la consapevolezza situazionale, consentendo al personale operante da remoto di visualizzare i difetti, simulare i flussi di lavoro e convalidare gli interventi senza esporsi direttamente al traffico. Bakalos osserva che: «Dopo aver riconosciuto l’importanza della consapevolezza situazionale, la realtà aumentata e quella virtuale sono diventate fondamentali, sia per il centro di controllo che per il personale operante direttamente sulla strada.» Ciò ha ridotto i rischi per l’operatore e reso le ispezioni e gli interventi più rapidi e affidabili.
Adozione da parte di enti stradali reali
Combinando droni, robot terrestri, rilevamento basato sull’IA e visualizzazione immersiva, HERON ha realizzato un ecosistema di manutenzione multifunzione. Oltre alle prestazioni tecniche, il progetto ha evidenziato la necessità di procedure e quadri di approvvigionamento aggiornati, per consentire agli enti preposti l’adozione della robotica come parte integrante delle proprie operazioni. Grazie alle dimostrazioni di rilevamento automatizzato dei difetti, intervento robotico sicuro e reportistica integrata, HERON segna un passo avanti verso la manutenzione predittiva e l’utilizzo dei gemelli digitali nella gestione delle infrastrutture.
