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Olocontrollo emulativo

Referente: Marco Battaglia
marco.battaglia@enea.it

Tel: +39-06 9400 5732
Nei primi anni ottanta ha preso il via operativo lo svolgimento realizzativo di un progetto destinato a riaprire il discorso sull'automazione industriale ed in prospettiva ad oltrepassare i cancelli della fabbrica per invadere la vita di tutti i giorni nell'ambito dei servizi e delle utilità sociali.
Il progetto si basa su una nuova filosofia tecnologica che utilizza diversi metodi investigativi come la Fisica, la Fisiologia, l'Ingegneria, la Filosofia, la Psicologia, etc. che si armonizzano in un unico approccio cognitivo integrato ed organico.
L' obiettivo del progetto è l'emulazione sintetica del Sistema Intelligente Biologico e dei suoi processi elementari.
Per sistema intelligente intendiamo un sistema in grado di percepire l'ambiente e di eseguire autonomamente azioni "coerenti" su di esso, il progetto si sviluppa lungo un percorso di ricerca, che parte dall'osservazione del comportamento di un Sistema Intelligente Biologico per arrivare a conoscere ed emulare il processo che dalla "percezione" conduce all' "azione" .
Sulla base della conoscenza dei processi mentali è stato quindi concepito e implementato un modello cibernetico che continuamente viene aggiornato sulla base delle continue osservazioni del comportamento funzionale del Sistema Intelligente Biologico.

Le applicazioni tecnologiche

Fig. 1: Particolare del Sistema VISIO

A partire dal modello cibernetico sono state realizzate numerose applicazioni tecnologiche intelligenti in collaborazione con il settore produttivo nazionale ed internazionale:

VISIO è un sistema integrato che permette ad una persona non vedente di percepire la presenza di oggetti e persone che si trovano nella sua area di movimento attraverso la stimolazione cutanea.
L'architettura funzionale del dispositivo è simile a quella della visione umana dove, attraverso una lente (cristallino), un sensore (retina) e un particolare sottoinsieme funzionale (sottoretina), il fronte di luce viene organizzato e inviato alle terminazioni del nervo ottico; nello stesso modo in VISIO, attraverso una lente (obiettivo di una microtelecamera), un sensore (CCD della telecamera), e un sottoretina (scheda elettronica VISIO), il fronte di luce viene organizzato e trasmesso, sottoforma di stimolazione tattile, alle terminazioni nervose della pelle.

Fig. 2: Sistema funzionale del Sistema Visio


Fig. 3: Stazione TRANSFER

La macchina TRANSFER è una macchina utensile complessa dotata di numerosi strumenti funzionali. Sette stazioni, cinque orizzontali e due verticali, e una stazione per il carico / scarico dei semilavorati. Il semilavorato passa automaticamente da uno strumento all'altro fino alla fine del ciclo di lavorazione.
La macchina già esistente e funzionante è stata dotata, in collaborazione con ARTECO del Gruppo Bucci, di uno spazio immaginativo dove vengono trasferite e ricostruite: la conoscenza di sé e la conoscenza dell'ambiente esterno; la conoscenza del pezzo grezzo e la conoscenza del pezzo finito.
La macchina "avverte" la differenza tra pezzo grezzo e finito e "trasforma" il pezzo grezzo in pezzo finito modulando autonomamente le proprie destrezza procedimento di lavorazione.

Nel contesto del progetto europeo SECURCRANE e in collaborazione con la ditta Bertolotti s.p.a è stato realizzato un sistema anti-oscillazione per gru portuali. Il sistema è esclusivamente dedicato al controllo delle oscillazioni e funziona parallelamente ai controlli standard gestiti dall'operatore e sotto la sua richiesta. Lo scopo del progetto è quello di risolvere problemi causati dal movimento ondeggiante dei container, anche dovuto a agenti imprevedibili come il vento, durante le fasi di carico e scarico. Il sistema è stato realizzato emulando la capacità dell'operatore di gru nel confronto tra la posizione reale del carico e quella ideale.

Fig. 4: Gru con modulo SECUCRANE installato


Il Sistema di saldatura laser con robot e visione artificiale è stato realizzato da ENEA, Fincantieri e RIVATECHINT per la saldatura di lamiere di lunghezza fino a 16 metri, per cantieristica navale. La traiettoria di saldatura è controllata attraverso un sistema di ricostruzione ambientale per l'inseguimento del cianfrino da parte della testa laser. Il sistema è stato progettato con un innovativo tipo di controllo che permette il monitoraggio automatico di cucitura e il controllo on-line della qualità della saldatura.

Fig. 5: Macchina per saldatura laser


Fig. 7: Stent realizzato


Macchina per la produzione di stents endocoronarici

In alcuni casi di ostruzione delle arterie coronarie, le tecniche di angioplastica prevedono l'inserimento, per mezzo di una sonda, di protesi endocoronariche (stents). Per tradizione queste protesi erano fatte a mano plasmando un filo di acciaio con un diametro di circa 0,2 mm. La macchina progettata e costruita nel 2000, in collaborazione con l'IBS è completamente automatizzata. La geometria dello stent, precedentemente sviluppata da IBS, costituisce la geometria ideale verso la quale la macchina, organizzando autonomamente le sue destrezze, tende attraverso una serie di manipolazioni.

Fig. 6: Macchina per stent endocoronarici


ENEA, in collaborazione con CRF (Centro Ricerche Fiat) e COMAU, ha realizzato un prototipo di un sistema di video ispezione, da inserire in una stazione di lavoro già esistente, in grado di rilevare in uno spazio predefinito la posizione di alcune parti di carrozzeria "non riferite". Il sistema ricostruisce al suo interno la volumetricità ambientale e fornisce la posizione dei vari oggetti presenti nell'ambiente al sistema di controllo movimenti del robot di presa. Il sistema risolve il problema del posizionamento fisso e predeterminato delle parti in lavorazione.

Fig. 8:


Protesi adattiva

Nelle persone che fanno uso di protesi, il continuo sfregamento del moncone con l'interno dell'invaso crea disagi notevoli. L'obiettivo di questo progetto è quello di realizzare, in collaborazione con la Fondazione Santa Lucia e la società ITOP, una protesi transfemorale che adatta in modo dinamico la propria volumetricità ai movimenti del moncone.

Fig. 9: Particolare del laboratorio per la realizzazione della Protesi Adattiva



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