Laboratorio congiunto sulla robotica IIT MOOG

La società statunitense Moog e IIT, l’Istituto Italiano di Tecnologia di Genova, hanno avviato qualche anno fa una partnership sul “robot bambino” iCub, che utilizza motori elettrici specificamente progettati e prodotti nella sede Italiana di Moog Components Group a Casella, vicino Genova. Con il finanziamento del nuovo joint-lab MOOG@IIT, l’azienda ha deciso di investire maggiormente nel settore della robotica autonoma, con la prospettiva di individuare una nuova area di sviluppo e business.

ROBOT A QUATTRO ZAMPE. In questo caso, l’interesse è puntato sul settore dei robot per applicazioni emergenziali (terremoti, incendi, disastri nucleari, ispezione di aree remote), oggi in forte espansione con investimenti crescenti da parte di Stati Uniti, Cina, Giappone e Corea del Sud. Per questo tipo di applicazioni, il quadrupede di IIT HyQ (nella foto), è una delle soluzioni più promettenti per ottenere risultati in tempi rapidi.
L’investimento di Moog in personale e dotazioni tecnologiche, oltre che nelle procedure di test, permetterà agli scienziati di IIT e agli ingegneri dell’azienda americana di lavorare insieme nei prossimi tre anni per mettere a punto un prototipo di robot quadrupede pronto all’utilizzo sul campo e, in futuro,  anche commercializzabile.

ATTUATORI INTEGRATI. Uno dei filoni di ricerca più innovativi del joint-lab MOOG@IIT sarà il perfezionamento degli attuatori integrati, che dovranno controllare i movimenti del robot HyQ, rendendolo più leggero, agile e performante. Sono due le caratteristiche fondamentali di questi component: la prima è l’integrazione funzionale, ottenuta mediante stampa 3D con polvere di titanio. In soli 23 cm di lunghezza trovano posto  il sistema elettronico, che controlla il “muscolo”, quello idraulico, che lo alimenta e assicura una reazione veloce, e i sensori di posizione e pressione. L’integrazione rende gli attuatori più semplici – poiché non sono necessari cavi e sistemi di trasferimento del movimento – leggeri (920 grammi) e più robusti. Il secondo componente chiave sono le valvole idrauliche degli attuatori, le stesse usate in Formula 1, che operano alla frequenza di circa 350 Hz, permettendo di controllare le forze esercitate sulle articolazioni delle zampe di HyQ ogni millesimo di secondo e aggiustare il passo del quadrupede su superfici irregolari.

ALLA SECONDA GENERAZIONE. Sviluppato nel 2007 nei laboratori dell’IIT e giunto ora alla seconda generazione HyQ2Max, il robot a quattro zampe possiede un corpo in lega di alluminio, lungo e alto 1 metro, per 80 kg di peso. Il robot è ricoperto da una struttura i colore scuro fatta di plastica rinforzata con fibre di vetro e aramidiche, che protegge il computer di controllo e le componenti idrauliche dagli urti e da altri inquinanti ambientali. Le quattro zampe sono dotate di 12 articolazioni che possono ruotare fino a 270 gradi, mentre un set di sensori permette alla macchina di orientarsi nello spazio e di adeguare il passo al tipo di terreno, fino ad una verlocità di 2 m/s, sentendo eventuali ostacoli con le zampe per scavalcarli.

LABORATORI CONGIUNTI. Quello avviato con Moog è il settimo laboratorio congiunto costituito da IIT (gli altri vedono come partner Nikon, Inail, DirectaPlus, Novacart, Leica, CrestOptics) per un ammontare di 5 milioni di euro di finanziamento solo nel 2015: le iniziative in corso hanno portato al deposito di oltre 350 domande di brevetto e alla creazione di 14 start up che hanno già raccolto di 13 milioni di euro di crowdfunding e creato 60 nuovi posti di lavoro.