L'ottocottero da tetto, dotato di pistola sparachiodi, è parcheggiato vicino al finto tetto. Posizionando il pannello di legno su diverse inclinazioni, i ricercatori hanno simulato tetti con diverse pendenze. Credito:Matteo Romano, Michigan Robotica
All'Università del Michigan è stato dimostrato un ottocottero in grado di attaccare scandole di asfalto ai tetti con una pistola sparachiodi.
Questo veicolo aereo è autonomo, il che significa che posiziona la sparachiodi su un punto di inchiodatura, posiziona il chiodo e passa al punto successivo senza bisogno di un essere umano ai comandi.
"Per me, la più grande emozione di questo lavoro è nel riconoscere che autonomo, utile, l'interazione fisica e le attività di costruzione sono possibili con i droni, "ha detto Ella Atkins, professore di ingegneria aerospaziale e robotica.
Ha aggiunto che i compiti più adatti alla robotizzazione sono definiti "noiosi, sporco e pericoloso, " presumibilmente spostando la forza lavoro umana verso un ambiente più pulito, lavori più sicuri e interessanti.
Già, i droni risparmiano agli umani alcuni rischi di caduta ad alto rischio ispezionando i ponti, turbine eoliche e torri cellulari. Il naturale passo successivo, secondo Atkins, è passare dalla sola sorveglianza all'esecuzione di attività fisiche.
Il problema di inchiodare una tegola si suddivide in diversi problemi più piccoli, tra cui dire all'ottocottero dove dovrebbero andare i chiodi e far scattare la sparachiodi. Il team di Atkins ha utilizzato un sistema di marcatori e telecamere fisse per consentire all'ottocottero di localizzarsi con precisione nello spazio. Hanno usato questo sistema per dire all'ottocottero dove dovrebbero andare i chiodi.
Per sparare con la sparachiodi, hanno prima misurato la forza necessaria per comprimere la punta della sparachiodi, che deve essere fatto prima che un chiodo si dispieghi. Quindi, hanno scritto un software che avrebbe consentito all'ottocopter di applicare quella forza.
La versione standard di questa sparachiodi elettrica richiede anche la compressione di un grilletto, ma il team lo ha trasformato in un interruttore virtuale. Questo si attivava quando l'ottocottero era in posizione per posizionare un chiodo.
Per adesso, il drone è lento rispetto ai roofer umani.
"Inizialmente, abbiamo provato a utilizzare velocità di avvicinamento più elevate per ridurre al minimo i tempi di inchiodatura, " disse Matteo Romano, un dottorato di ricerca in robotica studente e primo autore del paper presentato alla International Conference on Robotics and Automation. "Però, per quei tentativi, la punta della sparachiodi spesso rimbalzava sul tetto, il che significava che o non si sarebbe innescato o si sarebbe attivato nel posto sbagliato."
Però, Atkins sostiene che è già veloce come lo erano lei e il suo coniuge quando hanno messo i primi chiodi nella casa che hanno rifatto il tetto come studenti laureati.
"Un costruttore di tetti alle prime armi, che non è mai salito su un tetto, chi non ha mai usato una pistola sparachiodi, iniziano lentamente. Quel processo di apprendimento, l'evoluzione dall'essere un completo principiante all'avere successo, è qualcosa che dovremo vedere anche in questo sistema, " lei disse.
Oltre alla velocità, il team ha identificato altri miglioramenti che sarebbero necessari per un sistema pratico. Primo, dovrebbe essere alimentato da cavo piuttosto che batteria. Poiché sia le batterie che le pistole sparachiodi sono pesanti, il sistema può funzionare solo per poco più di dieci minuti alla volta. Un cavo gli consentirebbe di funzionare a tempo indeterminato. E con una linea d'aria che corre lungo il cavo di alimentazione, la sparachiodi potrebbe essere un modello pneumatico più efficace.
Anche, un sistema di telecamere e marker è più complicato di quanto un drone da copertura avrebbe effettivamente bisogno. L'herpes zoster è contrassegnato da una striscia adesiva lucida, oltre alla differenza cromatica tra la superficie a vista e la porzione che si trova al di sotto del successivo strato di tegole.
"Sarebbe abbastanza facile avere un sistema di telecamere montato sull'ottocottero che capisca sia l'orientamento della tegola che la sua posizione, " ha detto Atkins.
Un documento su questo lavoro, intitolato, "Inchiodato:copertura autonoma con un ottocopter dotato di pistola sparachiodi, " viene presentato alla Conferenza internazionale sulla robotica e l'automazione e viene pubblicato sul server di prestampa arXiv.