L’evoluzione e la rapida espansione di sensori e strumenti per la raccolta e l’analisi dei dati, uniti alla all’aumento esponenziale della capacità di calcolo e alla crescente diffusione delle tecnologie della comunicazione e dell’Intelligenza Artificiale, hanno portato alla nascita dei cyber physical system. Si tratta di sistemi intelligenti in cui interagiscono il mondo digitale e quello fisico, in cui le macchine sono in grado di comunicare fra loro e prendere decisioni in modo autonomo grazie ad algoritmi che, nel corso del tempo, apprendono e migliorano le capacità dei sistemi stessi in termini economici, di performance e di sostenibilità.

All’interno di questo contesto, la Fondazione LINKS lavora su droni e turtlebot, con l’obiettivo di dotarli dell’intelligenza e delle tecnologie di localizzazione necessarie per consentir loro di muoversi in maniera autonoma. Per l’utilizzo in ambienti chiusi sono stati sviluppati algoritmi di supporto alla navigazione, che permettono a questi robot di muoversi evitando gli ostacoli. Inoltre, attraverso la modellizzazione dell’intelligenza dei singoli robot e la sua distribuzione su droni, rover o sistemi autonomi in generale, ne è stata abilitata la cooperazione attraverso sistemi di comunicazione basati sui Robotics Operative System, (ROS). Per l’integrazione di sistemi che utilizzano i ROS è stato anche realizzato un ambiente di simulazione che integra simulatori diversi e li interconnette con un ottimizzatore di algoritmi open source [Progetto CPSwarms].

Per il controllo del volo in ambiente esterno, sono stati sviluppati sia meccanismi applicati a bordo drone che li facciano atterrare nel caso in cui vengano rilevati problemi legati alla localizzazione, sia sistemi per il volo autonomo di una flotta di droni in situazioni particolari quali, ad esempio, la realizzazione di disegni su parete verticale in ambiente esterno [Progetto UFO].

L’utilizzo di droni e aeromobili a pilotaggio remoto (APR) è molto diffuso, soprattutto per la raccolta dati da sensori di vario genere da analizzare con sistemi di Intelligenza Artificiale, integrandoli ai dati metereologici in ambito agricolo [Progetto VISCA], o la realizzazione di sorvoli aerei finalizzati al monitoraggio delle infrastrutture, della qualità dell’aria mediante il rilievo di sostanze odorigene o nocive, oltre che fotografico con telecamere standard e termiche [Progetto FALCO].

In ambito Low Power Computing, la Fondazione LINKS sviluppa dispositivi di trasmissione e ricezione dei dati raccolti dai droni con l’obiettivo di monitorare in tempo reale la situazione e integrare i dati attraverso una piattaforma di rilievo multi-sensore personalizzabile in base alle esigenze dell’utilizzatore in quanto basata su sensori plug & play in grado di funzionare contemporaneamente. La presenza di un sensore GPS all’interno del box di trasmissione permette di georeferenziare e datare i dati campionati e, quindi, di rappresentarli in maniera visiva su mappa evidenziando la concentrazione di una sostanza nelle diverse zone al trascorrere del tempo.

La collaborazione con il PIC4SER, PoliTo Interdepartmental Centre For Service Robotics, permette alla Fondazione LINKS di ampliare le proprie competenze in questo ambito e approfondire gli aspetti economici, sociali ed etici legati all’introduzione di sistemi robotici in contesti differenti

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