Progetto ISCRA : una soluzione di simulazione volo basata su braccio robotico
Un braccio robotico antropomorfo trasforma l’addestramento dei piloti, offrendo libertà di movimento senza precede
8 minutes
16th of May, 2025
Descrizione ed ambizioni di progetto
Il progetto ISCRA definisce una soluzione di simulazione volo basata su braccio robotico antropomorfo, scalabile e adattabile a diverse esigenze al fine di eseguire compiti complessi e delicati. Il prototipo, progettato principalmente per essere una piattaforma per l’addestramento di piloti in ambito elicotteristico ed avionico, rappresenta un passo avanti nel fornire maggiori libertà di azione e movimento al pilota in addestramento ed alla riduzione del costo complessivo della soluzione.
Le caratteristiche chiave sono all’interno della progettazione del cockpit simulatore, progettato con tecniche innovative, insieme alla ricerca di nuovi materiali compositi per le interfacce di connessione che consentiranno di utilizzare un braccio con payload inferiore in ottica di risparmio energetico e di costi complessivi. L’endpoint finale montato sul braccio robotico simula una cabina di pilotaggio, fornendo un ambiente di addestramento realistico per i piloti di velivoli commerciali e fornendo gradi di libertà maggiori rispetto ad una classica piattaforma di simulazione.
Il simulatore proposto offre un potenziale di trasformazione per la riduzione dei costi nell'ambito dei programmi di addestramento dei piloti. L'addestramento al volo tradizionale, ad esempio, spesso comporta spese ingenti legate al carburante, alla manutenzione dell'aeromobile e ai tempi di inattività operativa. Passando a un approccio basato sulla simulazione, queste spese possono essere notevolmente mitigate.
Il simulatore consente ai tirocinanti di esercitarsi ripetutamente in manovre e scenari, accelerando la curva di apprendimento e potenzialmente abbreviando il periodo di formazione complessivo. Questi risparmi cumulativi sui costi contribuiscono a un addestramento dei piloti più economico senza compromettere la qualità dell'istruzione.
L'incorporazione di una piattaforma riconfigurabile montata su un braccio robotico comporta numerosi vantaggi. L'adattabilità del braccio consente la perfetta integrazione di vari modelli di aeromobili (e la possibilità di facile espansione a casi d’uso diversi da quello avionico), consentendo ai tirocinanti di sperimentare un'ampia gamma di configurazioni di cabina di pilotaggio e sistemi di controllo.
L'utilizzo di materiali compositi leggeri nella costruzione del braccio robotico offre vantaggi sostanziali, in particolare in termini di riduzione delle dimensioni ed efficienza operativa. I materiali compositi, noti per il loro elevato rapporto resistenza/peso, ne consentono la riduzione del peso non riducendone la resistenza. Il peso ridotto riduce al minimo la sollecitazione sulle strutture di supporto e sugli attuatori, garantendo una maggiore efficienza energetica e precisione nel controllo del movimento. Il design compatto ne aumenta la facilità di collocazione, inoltre, l'uso di compositi contribuisce alla durabilità e alla longevità del braccio, per un componente affidabile e a bassa manutenzione della piattaforma di simulazione.
La tecnologia
L'innovazione di questa proposta risiede nel suo approccio olistico per affrontare le sfide di lunga data nell'addestramento al volo. Combinando perfettamente realismo, adattabilità, efficienza in termini di costi, miglioramento della sicurezza e accelerazione dell'apprendimento, la piattaforma di simulazione robotica riconfigurabile trasforma il panorama dell'addestramento aeronautico. Questa soluzione innovativa è pronta a rimodellare la formazione dei piloti, garantendo una forza lavoro qualificata e preparata per il futuro dell’aviazione.
- Riduzione dei costi, riducendo il consumo di carburante, la manutenzione degli aeromobili e i tempi di inattività operativa.
- Garantire la versatilità, grazie ad una piattaforma riconfigurabile che consenta la perfetta integrazione di diversi modelli di aeromobili e sistemi di controllo.
- Ottimizzare lo spazio della struttura, grazie allo sviluppa un braccio robotico compatto utilizzando materiali compositi leggeri per ridurre al minimo i requisiti di spazio all'interno delle strutture di formazione mantenendo robustezza e precisione.
- Migliorare la sicurezza e l'efficienza operative, fornendo un ambiente privo di rischi
- Estendere la durata del simulatore, grazie ad un braccio robotico durevole e a bassa manutenzione utilizzando materiali compositi, garantendo la longevità e la sostenibilità dello strumento nel tempo.
Partners di progetto
Coordinatore di progetto
Akkodis è un fornitore di servizi di ingegneria, creata nel 2018 fondendo diverse società del Gruppo Adecco e rappresenta il riferimento di quest'ultimo nei principali settori ad alta innovazione tecnologica. Come società di consulenza tecnologica, Akkodis offre ai suoi partner un supporto completo per lo sviluppo di servizi e prodotti tecnologicamente avanzati che possono focalizzarsi sulle attività di natura tecnica e gestionale nei dipartimenti R&D.
Partner di progetto
WAY4WARD, start-up innovativa operante nel settore delle tecnologie Embedded, robotica e Intelligenza Artificiale, all’interno del progetto ISCRA sarà responsabile della progettazione del sistema di automazione e controllo (A&C) della piattaforma di simulazione del braccio robotico. Inoltre, fornirà supporto alle attività di interfaccia con l’unità meccanica ed il sistema di input di comandi (es. pilota o simulatore). Il TRL finale del sistema di automazione e controllo consentirà alla società di essere vicina alla commercializzazione sia del suddetto sistema sia a supporto dell’asset principale: la piattaforma di simulazione del braccio robotico.
Organismo di ricerca
ingegneriaindustriale.unibo.it/
Il Dipartimento di Ingegneria Industriale svolge le funzioni relative alla ricerca scientifica e alle attività formative nell’ambito delle aree tipiche dell'Ingegneria Aerospaziale, Biomeccanica, Energetica, Gestionale, Meccanica, Nucleare, della Fisica Tecnica e della Metallurgia.
Il Dipartimento di Ingegneria Industriale nasce nell'ottobre del 2012, nell'ambito della riorganizzazione dell'Ateneo di Bologna, dalla confluenza all’interno di un’unica struttura del DIEM (Dipartimento di Ingegneria delle Costruzioni Meccaniche, Nucleari, Aeronautiche e di Metallurgia), del DIENCA ( Dipartimento di Ingegneria Energetica, Nucleare e del Controllo Ambientale) e del gruppo di “Scienza dei Metalli e Metallurgia” dello SMETEC (Dipartimento di "Scienza dei Metalli, Elettrochimica e Tecniche Chimiche").
Soggetto attuatore
BI-REX (Big Data Innovation and Research Excellence) è uno degli 8 Competence Center nazionali istituiti dal Ministero delle Imprese e del Made in Italy (ex MISE) nel quadro del piano governativo Industria 4.0. Il Consorzio pubblico-privato, nato nel 2018 e con sede a Bologna, riunisce in partenariato 62 player tra Università, Centri di Ricerca ed Imprese di eccellenza e ha un focus specializzato sul tema Big Data. BI-REX è l’unico Competence Center a guida industriale.