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Centro Piaggio: un robot sottomarino lotta contro l’erosione delle coste marine Ambiente, Economia, Innovazione, Interviste alle imprese

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Pisa – I loro robot assomigliano a siluri sottili, lunghi due o quattro metri. Se qualcuno si trova a fine giugno alla foce dell’Arno e sbircia sott’acqua, li trova a 20/25 metri di profondità. Sono parte di un progetto pilota per indagare l’erosione delle coste marine e trovare rimedi.

Perché “del mare sappiamo meno di quanto sappiamo della luna”, come dice Andrea Caiti, docente di Robotica subacquea del dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’università di Pisa e membro del Centro di ricerca dell’Ateneo pisano Enrico Piaggio. Oltre 100 ricercatori, interamente pubblico, in gran parte autofinanziato dai progetti che mette in campo, il Centro è una delle quattro o cinque eccellenze della robotica e bioingegneria italiana, ma non solo.

Visto che parliamo sempre di fuga di cervelli, il Centro favorisce il movimento contrario. Ne attrae parecchi dall’estero, sia come dottorandi (il 20% del totale sono stranieri), che Visiting professor: vengono dall’Europa, dall’America, da Cina e India addirittura, perché la fama del Centro Piaggio va ben oltre i nostri confini nazionali.

caitiProfessore, quando arriveranno le prime risposte sull’erosione costiera in Toscana?

L’esito delle rilevazioni nei siti pilota arriverà verso l’inizio dell’autunno. Il progetto è condotto da Team Coste e vede la collaborazione congiunta delle università di Pisa, Firenze e Siena in partnership con la Regione Toscana. Si tratta di risultati particolarmente rilevanti perché il tema dell’erosione costiera, e del conseguente “ripascimento” di alcune spiagge, ha un grande valore economico per i flussi turistici della nostra Regione.

I vostri robot sottomarini hanno un’enormità di campi di applicazione: osservazioni oceanografiche, archeologia subacquea, ricerca di gas naturale, analisi dei fondali. Ci spiega come funzionano?

I robot sottomarini sono studiati per lavorare in un ambiente ostile e difficile come l’acqua. Operano con sensori acustici, perché la luce non filtra e le telecamere illuminate hanno una visibilità limitata. Ad esempio, se dobbiamo creare la mappa di un sito archeologico sottomarino utilizziamo i sonar, come i mammiferi marini. I sonar creano immagini acustiche non troppo dissimili da quelle ottiche, e sono facilmente interpretabili. Più complesso il sistema di indagine dei fondali. In questo caso lavoriamo con più di un veicolo che deve operare in formazione con altri.

I vostri robot dunque hanno autonomia, devono “improvvisare”, ma nello stesso tempo lavorare in équipe

Sì, pensi ad un branco di lupi che deve cacciare o, per fare un esempio meno cruento, ai giocatori su un campo di calcio. I nostri robot comunicano fra loro con segnali acustici a bassa potenza, per non disturbare la fauna marina, e agire in rete. Nello stesso tempo devono essere capaci di muoversi in un contesto ignoto, e dunque comportarsi individualmente secondo alcune regole base del tipo: “mantieni la formazione”; “non ti allontanare troppo”; “non stare troppo vicino agli altri”.

In fondo non c’è troppa differenza con il comportamento umano…Professore, tutti sappiamo cos’è un robot, ma certo ci sfugge la logica con cui sono programmati.

La ricerca al Centro Piaggio si concentra sullo studio dell’uomo e di alcuni suoi meccanismi motori, intellettivi e emotivi. Tutto ciò viene tradotto in linguaggio matematico e ingegneristico, e poi usato per progettare sistemi, macchine, robot. In quasi tutte le nostre ricerche c’è il passaggio dal naturale, all’artificiale e un ritorno al naturale. Può sembrare un principio scontato, ma non lo è. Esistono sistemi robotici non necessariamente ispirati alla natura.

Ci spieghi meglio

Noi guardiamo ad alcune capacità dei sistemi naturali e cerchiamo di replicarle artificialmente per poi reinserirle nei contesti in cui opera l’uomo. Il nostro focus è l’interazione fra uomo e robot e dunque questi sistemi devono avere una contiguità di comportamenti, essere comprensibili. Un esempio fra tutti può essere la mano, un braccio artificiale e ogni protesi biomedica che abbiamo messo a punto.

Il Centro Piaggio è un motore importante di innovazione 4.0. Ci spiega la vostra operatività?

Premetto che questa operatività appartiene a tutta l’università di Pisa in sinergia con il Centro Piaggio. Nel 2017 il Miur ha indetto una gara per finanziare i dipartimenti di eccellenza in varie aree. Il dipartimento di Ingegneria dell’Informazione ha presentato un progetto tutto centrato sull’industria 4.0 e abbiamo vinto. Tanto per farle capire, il nostro approccio è declinato sia sulla ricerca che sul trasferimento tecnologico. Ci occupiamo di realtà virtuale per l’addestramento di operatori, stampanti 3D, e di innovazione all’impresa attraverso specifici laboratori, i Cross lab.

Qual è il livello di avanzamento del nostro sistema industriale sul piano dell’automazione?

Ci sono settori industriali avanzatissimi, come l’Automotive, ma nel complesso il nostro Paese non è certo ai primi posti fra i paesi più industrializzati. Restano filiere produttive prevalentemente artigianali, tipo il fashion o l’agroalimentare, dove la gestione integrata della filiera è ancora lontana. Fra questi due poli esistono poi vari spinoff ad altissimo valore aggiunto, che si occupano di robotica, bioingegneria, comunicazione, reti di sensori. Si tratta di eccellenze che spesso competono ai massimi livelli con realtà analoghe sui mercati internazionali.

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