Tunnel di base del Gottardo, e se a trovare i guasti fosse un robot?

Lentamente, ma senza esitazioni, l’«asino» avanza nei cunicoli muovendosi sulle sue quattro zampe. L’ambiente è caldo e polveroso, ma la missione va portata a termine: arrivare agli armadi tecnici, aprirli con il braccio robotico in dotazione, e capire che cosa non va. Non è la trama di un film fantascientifico, ma il compito che le FFS vorrebbero affidare a un robot quadrupede - affettuosamente chiamato «Donkey», anche se non è il suo nome ufficiale - già arrivato alla fase sperimentale: in futuro potrebbe affiancare i tecnici nella manutenzione della galleria di base del San Gottardo. «Ogni anno che passa, cresce il fabbisogno di manutenzione, con impianti e componenti che arrivano al termine del proprio ciclo vitale e che devono quindi essere sostituiti manualmente», spiega Alberto Bombelli, capo progetto generale per l’innovazione robotica, in conferenza stampa al Centro di manutenzione e intervento di Biasca. Frutto di una collaborazione tra l’ex regia federale e il Politecnico federale di Zurigo (ETH) - la prima mette a disposizione l’infrastruttura, il secondo la robotica -, il progetto avviato nel 2018 punta a esplorare la possibilità che tali interventi, sempre più dispendiosi in «termini di tempo e risorse», vengano facilitati da un robot.

Tanta polvere, causata dal passaggio di treni, spazi stretti e un gran caldo. Lavorare nelle due canne del Gottardo, lunghe 57 chilometri, non è evidente. «Tutta la nostra forza lavoro è soggetta a test medici regolari: deve poter essere in grado di operare in queste condizioni», sottolinea Bombelli. I lavori si svolgono nel corso di due finestre temporali estremamente ridotte: una manciata di ore nelle notti fra sabato e domenica e domenica e lunedì, durante le quali è possibile chiudere temporaneamente uno dei due tubi. Ogni minuto conta. Per questo un robot potrebbe dare una grossa mano: «Vogliamo utilizzarlo al di fuori delle finestre temporali solite per dare la possibilità, a chi lo sta operando, di raggiungere gli armadi tecnici, aprirli, e verificare a distanza quali siano i problemi». Così, mentre lo stesso robot potrà occuparsi di piccoli interventi, come l’abbassare o alzare valvole, l’individuazione anticipata dei guasti permetterà ai tecnici, nei momenti di chiusura delle gallerie, di intervenire personalmente e «a colpo sicuro» sui guasti.

Nell’incontro con i media, il team guidato da Vaishakh Patil, collaboratore scientifico dell’ETH, ha mostrato come il robot sia già in grado di raggiungere un armadio tecnico, aprirlo con il braccio meccanico e azionare una valvola. Muovendosi su quattro «gambe», può superare superfici irregolari e ostacoli. «Ma un buon hardware non basta perché l’operatore possa utilizzare il sistema in modo efficiente», ha spiegato Patil. Controllato da schermo con joystick, tramite un visore VR con modello tridimensionale oppure con un secondo braccio che riproduce i movimenti dell’operatore, il robot - con i suoi sensori - deve trasmettere i dati e restituire una rappresentazione chiara dell’ambiente. Nei tunnel la comunicazione è decisiva: «Tutto deve avvenire in tempo reale, perché se c’è un ritardo diventa molto difficile controllare questo tipo di sistema». Ed è per questo che una delle problematiche che il team sarà chiamato ad affrontare sarà la stabilità delle comunicazioni fra robot e operatore umano.

Per ora l’utilizzo del robot richiede competenze specifiche. In futuro si vorrebbe rendere più facile da utilizzare, e persino automatizzare alcune azioni, come percorrere - senza supervisione - uno specifico tratto di cunicolo. Ma le FFS escludono che possa rimpiazzare il personale: «Sostituire l'essere umano non è l'obiettivo. Le nostre mani sono piene di sensori che permettono di compiere con facilità azioni che, per un robot, sarebbero estremamente complesse», spiega Bombelli. Le operazioni più importanti, come la sostituzione completa degli armadi e dei componenti al loro interno, continueranno quindi a richiedere l’intervento umano. Finanziata, sin qui, al ritmo da un milione di franchi all’anno da parte delle FFS, la collaborazione con l’ETH continuerà almeno fino al 2032. Poi si valuterà quali attività possano essere affidate alla teleoperazione e quali siano i limiti della tecnologia. «Un’applicazione nel San Gottardo? Bisognerà attendere almeno 5-10 anni».