Un paranco elettrico Verlinde per la prevenzione delle cadute del robot umanoide della NASA Valkyrie

Un paranco elettrico Verlinde utilizzato per la prevenzione delle cadute del robot umanoide Valkyrie

La tecnologia dei paranchi elettrici Verlinde viene utilizzata per realizzare un meccanismo fondamentale anti-caduta per l'innovativo robot umanoide Valkyrie della NASA, in fase di sperimentazione ad opera dei ricercatori dell'Università di Edimburgo nel Regno Unito.

Alto 1,80 m, Valkyrie cammina su due gambe come gli esseri umani. Tuttavia, in considerazione del notevole valore aggiunto già investito nel robot, una caduta potrebbe avere conseguenze disastrose in termini di costi e di ritardi nel progetto. Un paranco elettrico Verlinde è stato pertanto posizionato strategicamente sopra Valkyrie per prevenire eventuali danni qualora il robot dovesse cadere accidentalmente.

Valkyrie della NASA, che deriva il nome dagli esseri femminili della mitologia nordica, è uno dei robot più avanzati al mondo e consentirà di fare progressi innovativi nel controllo umanoide, nella percezione e nella pianificazione del movimento. Gli esperti stanno cercando di migliorare le capacità fisiche e di calcolo di questo robot del peso di 125 kg. Si spera che Valkyrie possa un giorno prendere parte ad una missione spaziale su Marte.

Da tutto principio, il robot umanoide è stato in grado di camminare su due gambe ed effettuare alcuni movimenti fondamentali, come afferrare e manipolare oggetti. Tuttavia, gli studenti e i ricercatori dell'Edinburgh Centre for Robotics stanno lavorando per aiutare i robot a rendersi conto dell'ambiente in cui si trova e migliorarne la manovrabilità. I lavori si concentrano inoltre sull'ulteriore sviluppo della capacità del robot di interagire in modo diretto e sicuro con gli esseri umani e con le altre macchine. Ovviamente, le cadute sono la regola in questo tipo di ricerche ed è per questo che l'Università di Edimburgo ha deciso di investire in un idoneo paranco di sicurezza. La gara d'appalto è stata vinta da Hoist UK, distributore dei paranchi elettrici Verlinde.

Il personale di Hoist UK ha dovuto lavorare a stretto contatto con l'Università di Edimburgo e altri due importanti appaltatori su questo progetto esclusivo. Il personale universitario aveva idee ben precise di che cosa serviva per Valkyrie, vale a dire un carroponte bitrave scorrevole per tutti i 13,5 metri di lunghezza del laboratorio, con una campata di 6,5 metri. Questa soluzione progettuale avrebbe consentito a Valkyrie di eseguire liberamente tutta una serie di test in laboratorio, consentendo al robot di mantenere una posizione eretta in caso di guasto o di caduta.

Sulla base dei requisiti specificati dall'università, il personale di Hoist UK ha progettato, collaudato e installato un sistema di carroponte bitrave radiocomandato. E quel che più importa, un paranco elettrico a catena Verlinde EUROCHAIN serie VR5 è stato installato nella campata di 6,5 metri. Il carroponte e il paranco hanno un carico di lavoro di sicurezza nominale di 500 kg (quattro volte il peso del robot). Stando sospeso dal paranco EUROCHAIN di Verlinde  il robot Valkyrie resterebbe in piedi anche nel caso in cui un problema di movimento durante i test dovesse provocarne la caduta.

Sono stati installati sulle vie di corsa due carriponte motorizzati radiocomandati, uno per uso immediato e l'altro per consentire future espansioni del progetto. Il sistema motorizzato opera indipendentemente da Valkyrie, consentendo al robot di muoversi in sicurezza nel laboratorio. Il radiocomando inoltre permette all'operatore di movimentare il paranco Verlinde, lasciando libertà di movimento a Valkyrie nell'area di lavoro, a distanza di sicurezza. Il sistema è stato installato nella parte inferiore del soffitto in calcestruzzo del laboratorio.

Vladimir Ivan, ricercatore associato dell'Università di Edimburgo, ha dichiarato: "Lavorando con Valkyrie non ci si deve porre la domanda se cadrà, ma quando cadrà. Stiamo spingendo il robot ai limiti, in un ambiente controllato, in modo che risulti più sicuro e più resistente quando verrà impiegato fuori dal laboratorio. Hoist UK ci ha aiutati a realizzare una valida soluzione di sicurezza per consentire la prosecuzione dei test con il robot in un ambiente sicuro. Siamo estremamente soddisfatti dei risultati ottenuti e ci auguriamo di poter collaborare ancora con loro in futuro in occasione di un'ulteriore espansione del programma.”

Paul Jordan, amministratore di Hoist UK, ha aggiunto: "Far parte di un programma che un giorno consentirà alle persone di viaggiare verso Marte è stato decisamente interessante. È stato un vero piacere per il nostro team istituire un rapporto con il dipartimento di robotica dell'Università di Edimburgo. Siamo veramente orgogliosi del lavoro svolto, e siamo ansiosi di vedere che cosa ci riserverà il futuro.”

Valkyrie è l'unico robot di questo tipo in Europa, ed uno degli unici tre prototipi esistenti al mondo. La NASA spera di utilizzare Valkyrie per una missione su Marte molti anni prima che il viaggio possa essere compiuto dagli astronauti per le attività di pre-insediamento e per la manutenzione delle attrezzature. L'aspetto umanoide di Valkyrie è stato progettato per consentire al robot di muoversi vicino alle persone e di svolgere attività ad alto rischio al posto di esse. Il robot è bipede per un valido motivo, soprattutto perché i bipedi sono in grado di muoversi nello stesso spazio destinato agli esseri umani. Si tratta di robot decisamente in grado, tra l'altro, di adattarsi a spazi ristretti, salire le scale e assumere diverse posture.

A livello di progetto, Valkyrie è supportato dall'Engineering and Physical Sciences Research Council del Regno Unito, mentre i lavori sono affidati all'Edinburgh Centre for Robotics, un'iniziativa congiunta dell'Università di Edimburgo e della Heriot-Watt University.