TGR - un sistema multirobot in difesa del mare

Sono stati presentati all’Università di Pisa i risultati del progetto PANACEA, che si avvale di un sistema di robot subacquei e di superficie che comunicano tra loro e di algoritmi di Intelligenza Artificiale per monitorare le praterie di Posidonia oceanica.

Il veicolo subacqueo individua le praterie e ne segue il limite in maniera autonoma, senza intervento dalla superficie. Il progetto è stato portato avanti negli ultimi due anni e mezzo dalle Università di Pisa e di Firenze, ed è stato finanziato dal Ministero dell’Università e Ricerca nell’ambito del programma PRIN2022.

“Uno dei risultati principali del progetto - spiega Riccardo Costanzi, docente di robotica all'Università di Pisa - è stato l’utilizzo di algoritmi di intelligenza artificiale per il riconoscimento automatico della tipologia di fondale, in particolare i nostri robot hanno imparato a distinguere fondale sabbioso, roccioso dalla presenza di Posidonia oceanica viva e Posidonia Oceanica morta. Fino ad oggi il monitoraggio delle praterie di questa pianta fondamentale per la salute degli ecosistemi marini era affidato principalmente alle immersioni umane, che, oltre ad essere costose e pericolose, riescono a coprire solo aree limitate”. I ricercatori impegnati nel progetto hanno invece messo a punto un sistema di monitoraggio basato su robot subacquei, Zeno dell’Università di Pisa e FeelHippo dell’Università di Firenze, dotati di videocamere e sonar. I veicoli seguono il limite della prateria in completa autonomia.

Le immagini ottiche e acustiche dei fondali vengono elaborate da algoritmi di intelligenza artificiale direttamente a bordo del robot. “

Dato che sott’acqua non è possibile utilizzare il GPS - prosegue Alessandro Ridolfi, docente di robotica all’Università di Firenze - per assicurare la precisione dei rilievi il progetto PANACEA propone un sistema robotico innovativo basato sulla cooperazione tra un veicolo subacqueo autonomo (AUV) e un veicolo di superficie (ASV). Mentre il veicolo subacqueo raccoglie dati sulla Posidonia il veicolo di superficie mantiene attivo un canale di comunicazione acustica col veicolo subacqueo. In questo modo è possibile localizzare la posizione precisa del veicolo subacqueo e visualizzare le elaborazioni del veicolo subacqueo su un’interfaccia grafica di un computer a terra.” Grazie a questo sistema l’operatore può monitorare in tempo quasi reale l’andamento della missione e lo stato dell’ambiente osservato, senza la necessità di gestire direttamente il veicolo.

L’intero sistema si configura come un’infrastruttura completa e integrata, un esempio di collaborazione fra ingegneria robotica e biologia marina. “Precisione dei rilievi, semplicità di utilizzo, bassi costi di gestione, possibilità di replicare i percorsi a distanza di tempo - sottolineano i ricercatori - rendono il sistema PANACEA uno strumento prezioso per conoscere e proteggere quel vasto sistema che produce le risorse essenziali”