WPWEB digital Agency Torino

ARS project

ARS project - drone volo autonomo

Il progetto ARS è finalizzato alla realizzazione e alla sperimentazione di un drone in grado di svolgere l’ispezione autonoma di spazi confinati ed in particolare di tunnel.

I partner del progetto

Il progetto è stato coordinato da WPWEB che, come PMI innovativa, ha sviluppato il software per la pianificazione della missione e per il volo autonomo.

Partner del progetto sono:

  • la società di servizi di geoingegneria GD TEST, che ha curato gli aspetti relativi al rilievo geologico-strutturale e all’acquisizione dei dati registrati dai sensori di monitoraggio, con particolare riferimento alla ricostruzione 3D degli ambienti esplorati tramite la tecnica della “structure from motion”
  • La PMI innovativa CAPETTI ELETTRONICA, che ha sviluppato il sistema di data-muling, per acquisire tramite drone i dati rilevati da differenti tipologie di sensori installati in sito.

Hanno supportato lo sviluppo del progetto il laboratorio di robotica del Politecnico di Torino PIC4SER ed il CNR IRPI.

Stakeholder del progetto è IREN, multiutility nell’ambito della produzione e distribuzione dell’energia, che ha messo a disposizione il tunnel per l’attività di testing e dimostrazione del sistema

Il sistema progettato consente di:

  • ridurre la presenza umana in spazi sotterranei o confinati;
  • accedere ad ambienti non sicuri;
  • esplorare aree molto vaste o di difficile accesso;
  • aumentare la quantità di dati acquisiti, recuperando informazioni in tempi contenuti rispetto alle attività di rilievo ed ispezione manuali;
  • recuperare dati da sensori installati anche in assenza di comunicazione con l’esterno

I benefici del progetto ARS

Funzionalità del sistema

Il sistema:

  • svolge in totale autonomia l’ispezione di spazi confinati dove la comunicazione con l’esterno è assente;
  • si interfaccia automaticamente ai sensori fissi installati all’interno del tunnel per prelevarne i dati memorizzati durante il monitoraggio;
  • realizza una mappatura 3D da utilizzare – assieme ai dati provenienti dai sensori – per il monitoraggio geotecnico e strutturale dell’ambiente esplorato

Caratteristiche tecnologiche

Tramite un’interfaccia in cloud dedicata, l’operatore può pianificare la missione. Il drone, all’imbocco del tunnel esegue la missione sulla base dei requisiti impostati dall’operatore. I parametri vitali del drone (quali la durata della batteria, la temperatura di esercizio, l’occupazione computazionale, le telecamere per la visione, il tratto percorso) sono costantemente monitorati affinché il drone possa sempre completare la missione tornando al punto di partenza.

Il drone è equipaggiato con:

  • un computer ad alte prestazioni,
  • fotocamere ad alta risoluzione,
  • LIDAR,
  • altimetro,
  • bussola,
  • giroscopio,
  • GPS,
  • IMU ad alta precisione,
  • sistema di illuminazione LED

Il sistema fonda la sua architettura su ROS (Robot Operating System).

Navigazione autonoma in spazi confinati

Il sistema si basa su un software di navigazione autonoma che sfrutta le tecnologie visivo inerziali per poter navigare in ambienti dove il segnale GPS, non è disponibile.

Rilevamento aree ammalorate

Tramite la ricostruzione tridimensionale dell’ambiente ispezionato è possibile identificare, quantificare e descrivere nel tempo:

  • l’assetto geo-strutturale di cavità non rivestite
  • il quadro fessurativo
  • la presenza di aree ammalorate
  • la presenza e la consistenza delle venute idriche
  • le macro-variazioni di sezione e di volume
  • Lo stato conservativo dei sottoservizi.

Data muling

I dati vengono automaticamente letti via bluetooth quando il drone arriva in prossimità dei sensori installati nel tunnel.

Il progetto è stato realizzato grazie al co-finanziamento dell’Unione Europea e della Regione Piemonte – POR FESR Piemonte 2014-2020, tramite il bando POLI di INNOVAZIONE (Linea A), che ha coinvolto il Polo ICT ed il Polo CLEVER.

 

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