In caso di disastri come incidenti in impianti chimici o inondazioni, è fondamentale per i soccorritori avere in tempi brevi una visione chiara della situazione. Tuttavia, accedere direttamente alle aree colpite può essere estremamente pericoloso. Per superare questa difficoltà, i ricercatori dell’Istituto Fraunhofer FKIE in Germania hanno sviluppato dei sistemi robotici (ovvero dei robot autonomi) dotati di tecnologia LiDAR che potrebbero diventare in futuro dei preziosi alleati per i soccorritori.
Robot con LiDAR, una nuova soluzione per i soccorsi
Alla base del progetto 3D-InAus dell’Istituto Fraunhofer, questi sistemi robotici consistono in robot mobili equipaggiati con un laser LiDAR (Light Detection and Ranging), una tecnologia che emette impulsi luminosi per misurare le distanze e creare modelli 3D accurati di edifici, spazi aperti e oggetti.
Montato su una piattaforma rotante, questo laser è capace di scandire l’area in sezioni verticali (o “fette”) dieci volte al secondo. Grazie a 1,3 milioni di impulsi laser al secondo, questa tecnologia permette ai robot di generare una “nuvola di punti” tridimensionale in cui ogni punto rappresenta una misurazione di distanza. A sua volta, un sistema di telecamere con fino a sei obiettivi integra ulteriormente i dati, aggiungendo colori e dettagli visivi ai modelli tridimensionali.
Tutto questo mix di dati visivi e geometrici crea alla fine dei ambienti virtuali dettagliati che mostrano edifici, oggetti e spazi aperti con estrema precisione.
“Rispetto ai sistemi robotici che utilizzano telecamere per esplorare una zona pericolosa, il nostro progetto fa un grande passo avanti“, spiega Timo Röhling, project manager del dipartimento Cognitive Mobile Systems del Fraunhofer FKIE, “gli impulsi laser forniscono misurazioni precise per la mappatura 3D di un’area di terreno o di un edificio. Le distanze e le dimensioni non sono stimate, ma determinate con precisione fino a pochi centimetri“.
Altre applicazioni pratiche e innovazioni
Commissionato dall’esercito tedesco (Bundeswehr), questo progetto trova applicazione non solo nell’ambito del soccorso, ma anche in quello militare.
Infatti questi robot sono anche in grado di generare panoramiche dettagliate di territori sconosciuti o zone pericolose, così da contribuire a salvaguardare l’incolumità del personale. I sensori del sistema possono anche rilevare sostanze tossiche o fonti di radiazioni, aggiungendo ulteriori informazioni utili alle mappe 3D.
Sebbene la mappatura completa di un’area di 400 x 400 metri richieda circa tre ore, il sistema può operare in modalità accelerata, offrendo una panoramica iniziale in appena un’ora. Inoltre, è possibile utilizzare più robot contemporaneamente per coprire aree più ampie.
Altro aspetto innovativo di questi robot è la loro capacità di operare anche senza segnali GPS, ad esempio all’interno di edifici totalmente isolati. Grazie a un sistema di “GPS virtuale”, il software utilizza le informazioni sulla posizione e sulla dimensione degli edifici per consentire ai robot di muoversi autonomamente.
In alternativa, i robot dell’Istituto possono essere radiocomandati attraverso un joystick e un tablet. Tra l’altro, il modulo laser e la piattaforma rotante possono essere montati su veicoli con ruote, cingoli o addirittura droni, adattandosi a ogni scenario operativo.
