Durante la Innovation Convention 2011 tenutasi a Bruxelless lo scorso 5 e 6 Dicembre, il Prof. Francesco Profumo, Ministro dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca ha visitato lo stand del progetto MINOAS, coordinato da RINA di Genova, mostrando particolare interesse per i robot realizzati dai partner del progetto: CNR-ISSIA di Genova, DFKI di Brema e Glafcos Maritime di Atene. Il Ministro si è poi congratulato per i risultati raggiunti in un progetto così innovativo e con una forte componente italiana.

MINOAS è un progetto di ricerca e sviluppo nell’ambito del Settimo Programma Quadro della Commissione Europea, che rappresenta un’ importante evoluzione nell’economia marittima. Lo scopo principale è quello di semi-automatizzare le ispezioni navali, grazie all’impiego di tecnologie all’avanguardia basate su robot eterogenei (di tipo crawler magnetici e UAV).

Rigel ha contribuito al progetto MINOAS progettando un’architettura di rete affidabile adatta a supportare la comunicazione tra i droni ed il centro di controllo, in un ambiente difficile quale quello delle operazioni marittime, dove tipicamente si hanno disturbi elettromagnetici, multipath, spesse pareti di acciaio ed altri ostacoli ed oggetti in movimento.

MINOAS è un progetto di ricerca e sviluppo nell’ambito del Settimo Programma Quadro della Commissione Europea, che rappresenta un’ importante evoluzione nell’economia marittima. Lo scopo principale è quello di semi-automatizzare le ispezioni navali, grazie all’impiego di tecnologie all’avanguardia basate su robot eterogenei (di tipo crawler magnetici e UAV).

Di seguito si riporta  l’abstract dell’articolo scientifico selezionato per la conferenza, dal titolo “Requirements and design of a reliable network to support roboticized vessels inspections”, autore F. Spadoni.

Abstract

Periodic inspections of large vessels imply complex, time-consuming and costly activities which could be greatly improved by an extensive use of automation and information and communication technologies.

This paper presents the first results of the development of a networking architecture supporting roboticized semi-automatic class inspections of vessels, trying to accommodate the different specific requirements and the typical harsh environments found on-board ships. It first introduces a novel use case, then deduces requirements and finally presents an initial design for networking architecture.

We started with analyzing requirements for roboticized inspection procedures, identified and collected the constraints and issues affecting communication during inspection, and performed a desktop research on state-of-the-art technologies, and finally propose an high level solution.

Il progetto si propone lo sviluppo di una nuova tipologia di sensori di luce adatti ad applicazioni aereo/spaziali e nella loro applicazione alla realizzazione di un sistema di analisi spettroscopica innovativo per camere a vuoto. I rivelatori di luce sono basati sui cosiddetti fotomoltiplicatori a stato solido, o avalanche diodes in geiger mode (SiPM dall’inglese Silicon PhotoMultiplier). Si tratta di una nuova tecnologia per la rivelazione della radiazione elettromagnetica visibile, che è in corso di sviluppo dopo gli studi pionieristici condotti negli ultimi dieci anni da varie università italiane ed estere. Il vantaggio di questo nuovo tipo di rivelatori consiste nella loro sensibilità elevata (che rende possibile la visione in condizioni di semi-oscurità), il piccolo livello di rumore e la loro velocità di risposta (tempi caratteristici dell’ordine dei nanosecondi). Questi sensori sono particolarmente adatti a sviluppare sistemi diagnostici avanzati (basati su tecniche di analisi spettrale), robotici, da poter usare per indagini sperimentali in remoto su propulsori elettrici satellitari all’interno di grandi camere di simulazione spaziale.

Le possibili applicazioni di questa tipologia di rivelatori sono innumerevoli e spaziano dall’elettronica di consumo (come le telecamere e le fotocamere digitali), ai sensori scientifici (ad esempio quelli per l’astronomia, l’osservazione della Terra e dei pianeti), ai sistemi biomedici (diagnostica per immagini), fino ai robot, ai sistemi di visione, alle applicazioni militari (visione notturna), etc. Si noti che la grande sensibilità di questi rivelatori può essere utilizzata per lo sviluppo di sensori che operino in condizioni di scarsa illuminazione, oppure per ottenere forti aumenti della risoluzione spaziale e/o spettrale di sistemi ad immagine operanti in condizioni ordinarie di illuminazione (e.g. i sensori per l’osservazione della Terra).

Il contributo di Rigel al progetto si focalizza sulla stesura di un software di gestione della produzione, compreso la documentazione dei test e delle specifiche dei componenti indispensabili per la produzione di oggetti qualificati per lo spazio e sulla implementazione dei programmi di controllo del sistema e dei programmi di analisi e display dei dati relativi  su sistema operativo Linux (opzionalmente trasportabile su Windows).

Programma di ricerca:

Progetto realizzato con il contributo della Regione Toscana, cofinanziato dal FESR per l’obiettivo “Competitività regionale e occupazione” anni 2007-2013.

POR CreO FESR 2007-2013 Asse 1 Attività 1.1 Linea di intervento A

• presentazione-SPADONI
• final paper on SMARTCITY for EVA11- Spadoni F
• Programma della Conferenza EVA Florence 2011.

• Il progetto

Nuove soluzioni di ingegneria dei contenuti e di ambient intelligence a supporto del turismo culturale di esperienza.

Il progetto SmartCity svolge una ricerca finalizzata all’analisi dei modelli di comportamento e fruizione informativa del “turismo di esperienza” e alla realizzazione di sistemi integrati per la progettazione, la produzione e l’erogazione dinamica di contenuti multimediali per la fruizione personalizzata di percorsi turistici reali o virtuali.

Le attività di ricerca saranno propedeutiche alla prototipazione di soluzioni innovative per:

• la realizzazione ed erogazione di contenuti interattivi per i nuovi sistemi di audioguida turistica che integrano tecnologie di posizionamento GPS, audio/video digitale, connettività urbana (Wi-Fi, WiMax) e sensori magnetici di orientamento;
• l’ambientazione dei contenuti multimediali georeferenziati delle audioguide in scenari 2,5D-3D off-line e on-line esplorabili in modo “naturale” mediante soluzioni di rendering in tempo reale.

Oltre a Rigel Engineering, partecipano al progetto:

• Space Spa (Capofila),
• META Srl,
• Istituto di Linguistica Computazionale – CNR.

Project manager per le attività di Rigel nel progetto SmartCity è Francesco Spadoni, Responsabile della Ricerca di Rigel Engineering.

Programma di ricerca:

Progetto realizzato con il contributo della Regione Toscana, cofinanziato dal FESR per l’obiettivo “Competitività regionale e occupazione” anni 2007-2013.

POR CreO FESR 2007-2013 Asse 1 Attività 1.1 Linea di intervento D

MINOAS propone lo sviluppo di una nuova infrastruttura che sostituisca parte del personale umano, sulla nave, con robot opportunamente abilitati alla locomozione; questo dunque consentirà al personale adibito alle operazioni di ispezione di poter svolgere le proprie funzioni in modo virtuale dalla “control room” della nave, piuttosto che direttamente nella stiva o in altri luoghi da ispezionare.

Il risultato è che il numero e la sequenza di compiti richiesti è ottimizzato e l’intera procedura di ispezione è allineata alla corrente tendenza adottata in simili operazioni di ispezione, esplorazione e sorveglianza. Inoltre viene migliorata la percezione umana attraverso l’utilizzo di strumenti (sensori) ad alta risoluzione, congiuntamente al supporto della parallela elaborazione informatica fornita dal sistema MINOAS.

Il sistema, come detto, impiega robot con avanzate capacità di locomozione, con set di strumenti integrati per la realizzazione dei compiti previsti dal processo di ispezione. Lo sviluppo di tecniche di controllo e di algoritmi che conferiscono una natura semi-autonoma alle operazioni dei robot, e un sistema di controllo che fornisce un ambiente virtuale per l’utente, consentirà l’elaborazione in tempo reale dei dati raccolti, agendo dunque come sistema di supporto alle decisioni, per le operazioni dell’ispettore.

Project manager per il progetto TORIMAN è Francesco Spadoni, Responsabile della Ricerca di Rigel Engineering.

Scheda Progetto MINOAS

Settimo Programma Quadro, Sustainable Surface Transport,Call 1 (FP7-SST-RTD-1)

Topic: Innovative Product Concepts (2008.5.2.1)

Projetc Number: 233715

Project scheme: Collaborative Project

Nome: MINOAS (Marine INspection rObotic Assistant System)

Prime contractor : RINA S.p.a (Italia)

Partners: Rigel Engineering (Italia), Glafocs Marine (Grecia), German Research Center for Artificial Intelligence (DFKI) (Germania), University of Balearic Islands (Spagna), Horama (Grecia), CNR-ISSIA (Italia), LLoyd’s Register of Shipping (Inghilterra), Dolphin Shipyard (Bulgaria), Neorion Shipyard (Grecia).

Fig 1. Area interna della nave da ispezionare

Fig 2. Architettura del Sistema MINOAS

Fig 3. Esempi di sensori nel Sistema MINOAS

Questa la motivazione della giuria tecnica :

“Nella nostra regione, la rilevanza del settore della nautica, sia per quanto riguarda la produzione che l’utilizzazione di imbarcazioni, valorizza ancora di più il progetto di piattaforma informatica per l’assistenza a distanza e la manutenzioni delle imbarcazioni: manutenzione, riparazione, protezione dei beni e persone (security), sicurezza delle persone in mare (safety).”

Francesco Spadoni, Responsabile Ricerca e Sviluppo di Rigel Engineering, ritira il premio durante la premiazione del 27 Novembre presso la Regione Toscana a Firenze.

Rassegna stampa

Comunicato stampa della Regione Toscana

Articolo di Centro Nord sul Premio Vespucci 2009

Articolo di Tinnova