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Vortex Robot for Rapid Low Cost Scanning and Improved Non-Destructive Testing of Large Concrete Structures

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Robot con adesione a vuoto, in grado di arrampicarsi su superfici curve verticali

Le grandi infrastrutture sono essenziali per la crescita economica dell’Europa, ma le vecchie strutture in calcestruzzo sono sempre più soggette a guasti. Una nuova tecnologia che utilizza ultrasuoni e impulsi radar mediante un robot in grado di arrampicarsi potrebbe tuttavia rilevare con efficacia i danni, garantendo l’integrità strutturale.

Ricerca di base

Le grandi infrastrutture sono essenziali per la crescita economica dell’Europa, ma le vecchie strutture in calcestruzzo sono sempre più soggette a guasti. Una nuova tecnologia che utilizza ultrasuoni e impulsi radar mediante un robot in grado di arrampicarsi potrebbe tuttavia rilevare con efficacia i danni, garantendo l’integrità strutturale. L’ispezione delle grandi strutture pubbliche, come le dighe idroelettriche, gli edifici di contenimento, le torri di raffreddamento e i ponti autostradali viene spesso eseguita manualmente, utilizzando impalcature che devono essere spostate per controllare l’intera superficie. L’utilizzo di impalcature è però laborioso e richiede molto tempo, e l’utilizzo di gondole comporta il rischio per i lavoratori di cadere. Per cercare di aggirare questo problema, i ricercatori del progetto VORTEXSCAN, finanziato dall’UE, hanno cercato di sviluppare tecniche affidabili, veloci e convenienti per l’ispezione di strutture in calcestruzzo di grandi dimensioni. Il team del progetto intendeva sviluppare un sistema robotico alimentato a vuoto, in grado di navigare autonomamente sulle superfici verticali curve di grandi infrastrutture. L’aria caratterizzata da movimento rapido, creata ruotando una ventola, forma un vortice di bassa pressione sufficientemente forte da fare aderire il robot su qualsiasi superficie verticale. L’impiego di una combinazione di due tecniche di controllo non distruttivo (NDT) – trasduttore a ultrasuoni e georadar (GPR) – permette l’ispezione di possibili difetti materiali. Grazie alla combinazione dei dati provenienti da queste due tecniche NDT è stato possibile aumentare la precisione di misurazione, creando una rappresentazione più accurata dei difetti superficiali. Benché il progetto non abbia raggiunto tutti i suoi obiettivi iniziali, è riuscito a fornire un sistema di georadar con una capacità di penetrazione di 40 cm su una superficie curva di non più di 4 m di raggio. I ricercatori hanno testato il sistema in un ambienti di laboratorio controllato su una distanza operativa di non più di 1 m, ma non sono state svolte vere prove sul campo. Il sistema proposto da VORTEXSCAN potrebbe facilitare l’ispezione delle grandi strutture in calcestruzzo verticali, permettendo risparmi rispetto alle attuali ispezioni periodiche manuali. Il sistema si rivolge alle strutture industriali per la produzione di energia elettrica presenti in Europa, come per esempio il contenimento dei reattori nucleari, dighe e torri di raffreddamento. Un gran numero di queste infrastrutture stanno iniziando dei processi di invecchiamento, poiché alcune sono state costruite quasi un secolo fa.

Parole chiave

Alimentato a vuoto, robot, superfici curve, ultrasuoni, georadar, VORTEXSCAN

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