Il progetto europeo BADGER: un robot per scavare gallerie e stamparne in 3d le pareti

Il sistema innovativo di perforazione BADGER sarà in grado di navigare nel sottosuolo urbano e, contemporaneamente, di stampare in 3d le pareti delle gallerie 
L'obiettivo del progetto è quello di sviluppare un sistema robotizzato autonomo (definito con l’acronimo BADGER )che sarà in grado di perforare, effettuare manovre, mappare e navigare nello spazio sotterraneo senza necessità di realizzare trincee o scavi a cielo aperto e nello stesso tempo sarà dotato di strumenti per la costruzione di reti orizzontali e verticali di gallerie e condotti stabili.
Non si tratta solo o semplicemente di perforare ma contemporaneamente di stampare pareti 3D mentre si muove e, allo stesso tempo, di individuare le strutture presenti nel sottosuolo o per realizzarne una mappatura completa o per evitare di investirle durante la perforazione.
Insomma un vero compendio di tecnologie all’avanguardia!
Il progetto BADGER attualmente coinvolge sette diverse istituzioni di cinque paesi europei. È coordinato dal professor Carlos Balaguer, Santiago Martínez de la Casa e Carme de Andrés Sanchis del RoboticsLab dell’Università Carlos III di Madrid. Il progetto ha avuto inizio  lo scorso gennaio con un finanziamento di 3,7 milioni di euro da utilizzare nei prossimi tre anni.

Il BADGER integra tutt’una serie di tecnologie all’avanguardia per  consentire progetti di costruzione più efficienti, veloci ed economici e non solo; si va infatti dagli scavi trenchless (senza trincee)  al cablaggio e alle installazioni di tubazioni, alle indagini geotecniche, alle installazioni di irrigazione su larga scala fino  alle operazioni di ricerca e salvataggio, all’esplorazione in remoto e alle applicazioni legate ad operazioni militari di difesa. 
Molti cantieri già utilizzano impianti di perforazione su larga scala per scavi e installazione di tubi e cavi, ma tendono ad essere piuttosto limitati in termini di navigazione. L’input umano è necessario per mantenere la macchina in funzione, macchina che generalmente si muove solo su linee rette. Una macchina perforatrice completamente autonoma e programmabile con una vasta gamma di possibili movimenti sarebbe quindi incredibilmente utile.

sistema tradizionale di scavo "aperto" e posa condotti

Il BADGER è costituito da elementi modulari in modo che  le diverse componenti possano essere cambiate a seconda di quale tipo di attività sia richiesta. L’idea generale è che il robot sia programmato per scavare nel sottosuolo, che fa con un moto peristaltico tipo quello di un “verme”, per creare reti tunnel orizzontali e verticali per svariate scopi costruttivi. Ha una speciale testa a trapano per polverizzare la roccia davanti a essa, che viene poi risucchiata e scaricata dalla parte posteriore del robot. I laser e altri tipi di sensori di navigazione elettronica vengono utilizzati per tracciare il percorso del BADGER e tenerlo lontano da eventuali ostacoli.
L’integrazione della tecnologia di stampa 3D permetterà di sostenere e rendere stabili i tunnel fin dal primo momento della fase di perforazione del BADGER. Il modulo stampante 3D creerà rapidamente pareti mentre il robot si muove , così da mantenere il condotto aperto e accessibile ad altri strumenti o attrezzature che potrebbero essere necessario impiegare.
Il robot farà uso di innovativi concetti meccatronici abbinati a robusti perforatori industriali, per offrire manovrabiltà e capacità di movimento avanzate. Integrerà anche tecniche di percezione, localizzazione e mappatura per sensibilizzare, mappare e interpretare l’ambiente sotterraneo circostante. Il software del sistema fonderà i dati raccolti durante la perforazione con le  mappe digitali esistenti per pianificare e monitorare il movimento del robot nel rispetto dei punti di riferimento.
Per quanto riguarda le azioni e le reazioni del sistema robotico, verranno governati da un componente cognitivo appositamente progettato, che prende decisioni sull’esecuzione delle attività, sulla pianificazione del percorso e sulla pianificazione del movimento. Infine, il sistema robotico sarà in grado di gestire e combinare in modo intelligente i massicci dati raccolti durante il funzionamento sotterraneo in modo da migliorare continuamente le proprie capacità di percezione e cognizione, fornendo agli utenti “umani” anche i mezzi per memorizzare, elaborare e analizzare questi dati. Ciò sarà particolarmente utile per migliorare la gestione del tempo e la pianificazione dei compiti.

Fonte    www.3ders.org