Un robot in grado di sanificare autonomamente maniglie delle porte e oggetti simili, reagendo alla presenza umana nelle circostanze: si tratta di Balto, progetto sviluppato congiuntamente dal Fraunhofer Italia Innovation Engineering Center di Bolzano e dal Fraunhofer Institute for Industrial Engineering IAO di Stoccarda.
Il robot – il cui nome è ispirato al celebre cane da slitta che cento anni fa portò i vaccini urgentemente necessari in una regione impervia dell’Alaska – fa parte del programma in-house del Fraunhofer Institute per il contrasto al Covid-19 e per la prevenzione di pandemie future.
“Balto è in grado di sanificare autonomamente le maniglie delle porte e altre aree toccate regolarmente da un grande numero di persone. Questo è un modo per ridurre il rischio per i visitatori, così come il rischio per le persone che hanno il compito di disinfettare”, commenta Michael Riedl, vice direttore del Fraunhofer Italia Innovation Engineering Center.
Il modello BIM che consente a Balto di muoversi in autonomia e sicurezza
Tuttavia, la caratteristica distintiva di questo robot non è la sua capacità di disinfettare di per sé (altri robot possono ovviamente fare questo), ma piuttosto il suo collegamento diretto con il processo di Building Information Modeling (BIM in breve).
I modelli BIM, infatti, memorizzano non solo le geometrie degli edifici, ma anche tutti gli attributi fondamentali dei componenti, come la funzione o i materiali. La tecnologia può rilevare e localizzare con precisione, ad esempio, anche i pomelli delle porte.
Per fare ciò, il robot necessita dei dati dell’edificio. Lasciare che il robot stesso crei la sua mappa, infatti, sarebbe più costoso, renderebbe il suo utilizzo più difficile da gestire e meno preciso, in quanto il processo richiederebbe l’aggiornamento regolare sia dei dati del BIM che del robot stesso.
I due team hanno quindi scelto una strada diversa creando, sulla base dell’open Robot Operating System (ROS), un’interfaccia attraverso la quale il robot può parlare direttamente con il BIM, ricevendo dati non solo relativi alla posizione degli oggetti, ma anche alla loro frequenza di utilizzo.
Informazioni che consentono a Balto di adeguare il suo programma di sanificazione, concentrandosi sui luoghi più frequentati. Inoltre, qualora l’accesso a un determinato ambiente fosse bloccato (ad esempio da lavori di costruzione), Balto riceverà l’informazione dal BIM e potrà utilizzarla per ripianificare la navigazione.
Il BIM serve anche per guidare l’interazione del robot con l’uomo in un’ottica di tutta sicurezza: Balto è progettato per spostarsi se incontra una o più persone o per fermarsi nel caso che non ci sia spazio a sufficienza. L’arresto del robot avviene, tuttavia, nel rispetto dei percorsi di emergenza, grazie proprio alle informazioni contenute nel BIM e all’interfaccia.
Uno scambio di dati bidirezionale, che permette a Balto di coordinare i suoi compiti di sanificazione con altri “colleghi” robot e di comunicare i lavori condivisi al sistema una volta completati.
La capacità di Balto di portare avanti il processo di sanificazione autonomamente, inoltre, implica che il robot non necessita di coordinate: è sufficiente, infatti, dirgli di sanificare un’intera classe di oggetti. Ad esempio, se si vuole procedere alla sanificazione dei pomelli delle porte più utilizzati, è sufficiente dare a Balto il comando “sanifica tutti i pomelli usati frequentemente a intervalli di x minuti”, senza dover indicare la posizione degli stessi.
Tante sono le possibilità di applicazione di questo tipo di robot: se gli venisse associato, ad esempio, un gemello digitale dell’edificio in grado di dare informazioni riguardanti gli eventi pianificati all’interno delle singole stanze, Balto sarebbe in grado di programmare il suo percorso, evitando di entrare in stanze che sono utilizzate in quel determinato momento.
Il robot utilizza informazioni come queste per programmare la sua attività a 360°: dal percorso da eseguire ai disinfettanti da utilizzare per ciascun materiale. A lungo termine, i ricercatori prevedono di utilizzare Balto anche per la gestione dei processi di manutenzione dell’edificio.
Tre di questi robot sono già in utilizzo presso il NOI Techpark di Bolzano, luogo molto visitato in quanto ospita sia istituti di ricerca che aziende, e al momento sono ancora costantemente monitorati dal team di ricerca. Un altro sistema è in uso nel Future Work Lab del Fraunhofer IAO – una combinazione di ambiente di produzione e spazio espositivo – e nel Center for Virtual Engineering ZVE.
I ricercatori stanno ora collaborando con aziende del settore della sanificazione per esaminare quali passi devono essere compiuti prima di raggiungere la fase di industrializzazione.
