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Quadricotteri robot giocano a ping pong

Bellissimo esperimento di robot all'Istituto di Tecnologia Svizzero in cui vediamo dei quadricotteri automatici giocare a ping pong.
di Maurizio Ceravolo
La robotica è una branca dell'ingegneria che mi affascina notevolmente, in quanto coniuga diverse discipline insieme: meccanica, elettronica, informatica. Nei sogni di bambino e poi in quelli di studente universitario (da matricola) c'era quello di poter costruire un robot.

Per questo trovo affascinante il video di questo post. Un esperimento dell'Istituto di Tecnologia Svizzero, che fa uso di piccoli quadricotteri automatici. Questi piccoli robot sono degli elicotteri a quattro rotori, sono molto maneggevoli e sono usati in diversi esperimenti e tesi oltre a quello che si vede in questo video. Il tutto coordinato dal professor Raffaele D'Andrea, esperto di controllo di sistemi autonomi distribuiti.

La sua pagina di presentazione sul sito dell'Istituto di Tecnologia Svizzero, ci informa di quali sono i temi dei suoi studi, che poi ritroviamo nell'esperimento. Vi invito a vedere prima il video, e poi aggiungerò qualche spiegazione.


Quadricotteri robot che giocano a ping pong

Il video ad un occhio tecnico, penso che sia molto più affascinante, di quello che può sembrare al semplice navigatore. Prima di tutto abbiamo dei piccoli droni che dal punto di vista meccanico devono essere molto leggeri e robusti. Dal punto di vista aerodinamico, invece, devono essere molto instabili. Questo potrebbe sembrare un controsenso, vedendo la stabilità con cui volano, però in effetti è così. Se fossero intrinsecamente stabili, non potrebbero muoversi e cambiare posizione così velocemente. L'instabilità gli permette di essere reattivi, poi l'elettronica, gli permette, tramite controllare istante per istante il proprio stato, ed apportare i correttivi. L'elettronica è molto importante in questi robot, grazie ad una serie di sensori, possono controllare in maniera precisa l'ambiente circostante. Ed infine l'informatica che deve elaborare tutti i dati che arrivano dai sensori, costruirsi un modello dell'ambiente  e comandare i motori elettrici che gli permettono di muoversi e rimanere stabile.

Una difficoltà ulteriore rispetto ai robot che di solito si vedono sui video, e che questi droni si muovono all'interno di un fluido (l'aria) che può compromettere la loro stabilità. Un normale robot antropomorfo, una volta raggiunta una posizione stabile, a meno che non ci sia un terremoto, ci rimane.
A questo punto la difficoltà aumenta notevolmente, perchè i droni non si muovono da soli. Devono seguire la pallina da ping pong e colpirla. Notate come perdono la stabilità dopo averla colpita e come la recuperano velocemente.

E per finire, devono anche sincronizzarsi con l'altro drone a cui devono lanciare la pallina.

A chi interessano ulteriori informazioni sulla problematica del colpire la pallina da ping ping, sempre sul sito del professor D'Andrea, troviamo una spiegazione dettagliata.

Assolutamente affascinante. Se potessi tornare bambino ora, mi farei comprare dai miei genitori i Lego MindStorm, per costruirmi i miei robottini (hanno pure un linguaggio di programmazione visuale).
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