Droni 2.0: applicazioni e potenzialità in ambito civile

Breve rassegna sugli impieghi della nuova generazione di APR nel settore delle costruzioni e dell’ambiente

Gli Aeromobili a Pilotaggio Remoto, più comunemente chiamati “droni”, sono diventati parte integrante della nostra vita quotidiana e ormai non esiste giorno che non se ne parli. La versatilità è una delle qualità principali che li caratterizzano. Infatti da tempo vengono impiegati sia in ambito civile che militare e, grazie a sensori, armamenti e altri dispositivi di cui sono equipaggiati, sono in grado di svolgere innumerevoli tipologie di operazioni. Tralasciando l’ambito militare, esistono diverse varietà di droni attualmente operativi, che si differenziano tra loro per dimensioni, payload o altre caratteristiche tecniche, tanto che non è banale compierne una classificazione.



Figura 1: Operare nel settore APR significa avere un'ampia gamma di strumenti di lavoro, dai droni sotto i 300 grammi a quelli decisamente più pesanti (errealcubo.com)

Con l’evolversi della tecnologia, si sta sviluppando una nuova generazione di APR, poliedrici nelle applicazioni, caratterizzati da una notevole semplicità d’uso e sempre più affidabili grazie ai sensibili progressi tecnologici nei sistemi di controllo.
Volendo parlare delle applicazioni, è complicato elencare i settori in cui i droni stanno trovando e troveranno spazio: attraverso una rapida rassegna cronologica si può affermare che inizialmente sono stati impiegati soprattutto nella semplice acquisizione di immagini fotografiche a scopo documentaristico, o per il monitoraggio e il rilevamento fotogrammetrico dei beni culturali, delle infrastrutture e del territorio. Successivamente, grazie allo sviluppo di nuovi tipi di sensori (camere termiche, multispettrali ecc.) le applicazioni si sono estese anche ad altri settori, tra cui, ad esempio, l’agricoltura di precisione e il rilevamento termografico. Ultimamente i droni non si limitano solo ad acquisire dati, ma a svolgere veri e propri servizi: dal trasporto merci, al prelievo di campioni, all’esecuzione di vere e proprie operazioni grazie all’ausilio di bracci meccanici o altri meccanismi. Questo evidenzia una tendenza del settore a rendere queste macchine volanti sempre più performanti e versatili.



Figura 2: Drone con artigli robotizzati per la presa di oggetti fino a 10 kg, il nuovo mezzo della Prodrone presentato a Interdrone (nome provvisorio PD6-AW-ARM. www.prodrone.jp)

La ricerca internazionale si sta muovendo per portare ad un continuo miglioramento i sistemi costruttivi, elettronici e ai software di gestione dei dati. Si sta creando quindi una generazione di droni 2.0, sempre più leggeri e sofisticati, con avanzati sistemi di controllo, sensori di bordo e relativi algoritmi di controllo. Ciò significa che al giorno d’oggi chiunque decida di avventurarsi in questo mondo è costretto a stare al passo con il costante progresso tecnologico, dovendo e seguire gli aggiornamenti firmware, software e hardware pubblicati quotidianamente sui principali canali di comunicazione. In altri termini, pur essendo sempre più spinta l’automazione delle procedure, l’impiego degli APR nel mondo del lavoro richiede comunque un buona preparazione tecnologica e un costante aggiornamento. Quest’ultimo, inoltre, deve essere esteso anche al settore normativo, dovendo garantire in qualsiasi operazione il rispetto del regolamento ENAC vigente in quel momento.

Per quanto riguarda le applicazioni degli APR, nei prossimi anni si prevede un ampio sviluppo nel settore della cosiddetta “precision farming”, mentre, al momento, sembra che siano il monitoraggio e il rilevamento fotogrammetrico, con particolare riferimento al rilievo di fabbricati (Fig. 3), gli impieghi più ricorrenti e più richiesti. Per fare un esempio, a seguito degli eventi sismici che hanno colpito l’Italia negli ultimi tempi, sta diventando indispensabile l’impiego di droni per acquisire informazioni necessarie circa lo stato della struttura, poiché molte volte si tratta di fabbricati fortemente danneggiati o inagibili. Utilizzare un APR non solo permette di evitare di mettere a rischio gli operatori, ma anche di ottenere rapidamente dati per stabilire il rischio di collasso strutturale delle costruzioni tramite immagini di dettaglio e di insieme (Fig. 4).
Di seguito una serie di immagini e di esempi.

Figura 3: modello 3d elaborato in seguito all'acquisizione fotogrammetrica del Verginese, Portomaggiore. (www.errealcubo.com, Università di Ferrara)

Figura 4: particolare strutturale di dettaglio acquisito da distanza ravvicinata che ha permesso di comprendere le dinamiche di collasso di un sistema trave-pilastro di un capannone crollato.
 
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