Il drone del futuro che vola e si immerge per monitoraggi ambientali
Il nuovo drone è stato sviluppato dai ricercatori dell’Imperial College di Londra e dell’Empa e testato sul lago di Zurigo insieme ai ricercatori dell’istituto di ricerca acquatica Eawag ed è in grado di volare e atterrare sull’acqua per prelevare campioni acquatici e monitorare la qualità dell’acqua.
Nel corso del test, il drone “a doppio robot” ha esaminato con successo l’acqua alla ricerca di segni di microrganismi e fioriture algali che possono rappresentare una minaccia per la salute umana; in futuro, potrebbe essere utilizzato per monitorare indicatori climatici come i cambiamenti di temperatura nelle acque artiche.
I ricercatori hanno sviluppato il drone per rendere più veloce e versatile il monitoraggio in ambienti acquatici. Chiamato “Multi-Environment Dual Robot for Underwater Sample Acquisition”, o MEDUSA in breve, il suo design unico potrebbe anche facilitare il monitoraggio e la manutenzione di infrastrutture offshore come condotte sottomarine e turbine eoliche galleggianti. “MEDUSA è unico per il suo doppio design robotico, con una componente di volo che gli permette di accedere ad aree difficili da raggiungere e una componente di immersione che monitora la qualità dell’acqua”, spiega Mirko Kovac, direttore dell’Aerial Robotics Lab dell’Imperial College e responsabile del Robotics Center dell’Empa. “Il nostro drone semplifica notevolmente il monitoraggio robotico sottomarino, svolgendo compiti sofisticati che altrimenti richiederebbero barche o sottomarini“.
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Un design doppio
Il drone vola con multirotori controllati a distanza – pale che generano portanza e che ruotano attorno a un albero verticale centrale come le pale di un elicottero. Ciò consente a MEDUSA di percorrere lunghe distanze, di sorvolare ostacoli, di trasportare carichi elevati e di manovrare su terreni difficili. Dopo aver toccato la superficie dell’acqua, MEDUSA disaccoppia la sua capsula mobile subacquea con telecamera e sensori, che può scendere fino a dieci metri di profondità. La profondità esatta e la posizione tridimensionale della capsula possono essere controllate a distanza dal pilota del drone utilizzando il controllo dell’assetto e i getti, guidati dal feedback in tempo reale di video e sensori dalla capsula.
Dopo il campionamento, il drone ritrae la capsula, si solleva dall’acqua e torna al punto di partenza. Mentre la capsula subacquea è nuova, il drone aereo è uno standard industriale, quindi i sistemi MEDUSA sono piuttosto facili da progettare e combinare con i droni industriali.
Indizi sul clima acquatico
Gli ecologisti di solito utilizzano imbarcazioni per raggiungere e monitorare aree marine remote. MEDUSA potrebbe ridurre il rischio per le persone in questi luoghi difficili da raggiungere, come l’Oceano Artico, dove i cambiamenti di temperatura, acidità, salinità e correnti oceaniche possono fornire importanti indizi sul cambiamento climatico globale.
“Possiamo imparare molto dagli oceani e da altri corpi idrici del mondo. Monitorando i parametri ecologici, possiamo identificare tempestivamente le tendenze e comprendere meglio i fattori che influenzano la qualità dell’acqua e il clima“, afferma Kovac. “La capacità unica di MEDUSA di raggiungere luoghi difficilmente accessibili e di raccogliere immagini dell’acqua, campioni e dati di misurazione sarà preziosa per l’ecologia e la ricerca sull’acqua e potrebbe migliorare la nostra comprensione del clima locale in ambienti difficili da raggiungere come l’Artico“.
Nell’ambito della borsa di studio ERC recentemente assegnata, Mirko Kovac sta ora sviluppando droni metamorfici mutaforma con partner internazionali dell’Empa.
Fonte: https://www.admin.ch