I ricercatori del MIT - l'istituto di tecnologia del Massachusetts - stanno realizzando il primo elicottero robot acrobatico del mondo, piccolo ed agile. Potrebbe essere utilizzato dai militari nel combattimento in montagna ed urbano e dovrebbe poter offrire, all'industria cinematografica ed ai media, un nuovo mezzo per riprese aeree.

Alla fine dell'anno scorso la squadra ha fatto eseguire la prima manovra acrobatica autonoma in assoluto da un elicottero. Un modello X-Cell 60, fornito di una scatola di strumentazione, ha effettuato una rotazione a vite dell'alettone a 360° ad alta velocità, poi si è riportato in assetto di volo orizzontale per continuare il volo.

Il successo era dovuto ad "una combinazione delle scelte giuste per quel che riguarda l'hardware dei fissaggi, una tecnica avanzata del modellismo e strategie di controllo innovative" ha detto Eric Feron, caposquadra e professore del Department of Aeronautics and Astronautics and the Laboratory for Information and Decision Systems.

Il laureando Ioannis Martinos ed il Professor Eric Feron mentre mostrano l'elicottero alla cui realizzazione hanno contribuito. Foto: Laura Wulf

Precedentemente, manovre acrobatiche con degli elicotteri - grandi o piccoli, equipaggiati e non - avevano sempre richiesto l'abilità di un pilota d'élite. La squadra del MIT crede che il loro elicottero è il primo ad effettuare tali acrobazie da solo. È sufficiente premere un pulsante del telecomando.

Facile funzionamento

È inoltre di facile funzionamento. Mentre un pilota da terra dirige manualmente il robot facendolo compiere le manovre di base come il decollo e l'atterraggio (il decollo e l'atterraggio autonomi sono già stati dimostrati da altri ricercatori, per esempio dai ricercatori dei Draper Laboratories), il resto può essere fatto da una persona senza la minima esercitazione. "Chiunque può pilotarlo. Io posso pilotarlo. Tu puoi pilotarlo" ha detto professor Vlad Gavrilets, la persona maggiormente coinvolta nel progetto.

I piccoli ed agili elicotteri robot potrebbero fornire nuovi mezzi di ricognizione urbana, montuosa o altro terreno impegnativo od off-limits; potrebbero servire per compiere missioni troppo pericolosi d'affrontare per un pilota umano, ma anche per la ricognizione militare e la consegna di materiale militare ad un velivolo più grande.

Il piccolo formato dell'elicottero ed il suo potenziale basso costo lo rendono particolarmente attraente. Secondo Gavrilets l'elicottero con tutto il relativo equipaggiamento potrebbe trovare facilmente posto nel baule di un piccolo automobile. Il costo del prototipo è di circa $ 40.000 - esclusi i costi della manodopera - ma Gavrilets prevede un costo considerevolmente minore per un modello che servirebbe unicamente per fare delle riprese aeree.

Egli ha aggiunto che, per gli scopi militari, l'elicottero dovrebbe avere un campo d'azione di almeno qualche centinaia di miglia e così diverrebbe più grande e costerebbe più - probabilmente circa mezzo milione di dollari per la sola progettazione. Eppure, è sempre considerevolmente meno dei due milioni di dollari necessari per la realizzazione del Predator, un aeroplano senza equipaggio, attualmente utilizzato per le missioni ad alto rischio nell'Afganistan.

Molte applicazioni

L'elicottero trova, come detto, anche applicazioni non militari. Per esempio, potrebbe ispezionare luoghi disastrati troppo pericolosi perché siano ispezionati dall'uomo. Grazie alla relativa attrezzatura isolante atta a prevenire le vibrazioni, potrebbe anche dare ai cinematografici un modo poco costoso e poco rischioso per fare dei cortometraggi aerei.

Mentre il sistema d'isolamento antivibratorio è inteso soprattutto per proteggere il materiale informatico all'interno della cassetta di controllo garantendo così il suo corretto funzionamento, può anche mantenere ancorata una macchina fotografica senza che questa subisca delle brusche oscillazioni. Risulteranno immagini senza offuscamenti. Si possono inoltre effettuare delle riprese da posizioni vantaggiose ed uniche per un piccolo velivolo.

Gavrilets ha illustrato le possibilità d'impiego dell'elicottero ad un recente colloquio durante il quale ha mostrato una videoripresa realizzata con un piccolo elicottero pilotato da terra, dotato di un sistema d'isolamento come per la X-Cellula 60s del MIT. Il video, che sembra mostrare uno sguardo d'aquila, riprende la fuga dei piccioni nel Central Park e nel Bronx. Prodotto nel 2000 per un documentario della National Geographic sulla vita dei piccioni nella città di New York, ha vinto il prestigioso Emmy Award.

Il progetto dell'elicottero è nato nel 1998. Feron ed i suoi allievi hanno rifornito un modello d'elicottero con una piccola scatola che contiene dei sensori inerziali, una ricevente GPS, un altimetro ed un computer. La scatola con il suo contenuto, che non poteva pesare più di 3200 grammi affinché l'elicottero potesse funzionare correttamente, ha permesso di registrare delle informazioni durante il volo manuale da un pilota addestrato.

Quelle informazioni sono state usate per realizzare una simulazione di volo, dalla quale i ricercatori hanno preso spunto per sviluppare il software del controllo autonomo per il computer di bordo dell'elicottero. Così equipaggiato, l'elicottero poté eseguire autonomamente la complessa manovra.

La speranza della squadra è di poter far eseguire dall'elicottero altre complesse manovre acrobatiche. Per vedere le videoriprese di alcune di queste manovre, fatte manualmente da un pilota mentre telecomandava il mezzo visitate il sito http://gewurtz.mit.edu/research/heli.htm .

"il nostro massimo obiettivo è di creare il primo uccello robot" ha detto Feron. "Questo obiettivo è ora raggiungibile" lui aggiunge, "grazie agli fantastici studenti del MIT."

Il lavoro è finanziato dal Draper Laboratory, la NASA e The Office of Naval Research.