Uno spider-robot che costruisce strutture metalliche con una stampante 3D
Uno spider-robot equipaggiato con una stampante 3D che, come un ragno sulla sua tela, è in grado di fabbricare strutture reticolari muovendosi lungo le parti già realizzate per costruire quelle ancora mancanti, senza l’aiuto di supporti esterni. È il risultato del progetto AUTO-R3(d)ICOLARI, realizzato da un gruppo di giovani ricercatori e finanziato dal programma Alma Idea dell’Università di Bologna.
Il prototipo utilizza una stampante 3D mobile grazie alla quale, insieme all’oggetto da realizzare, costruisce gli elementi di guida necessari per il suo movimento. In questo modo, il robot riesce a spostarsi lungo le parti già stampate e completare in autonomia la struttura da realizzare.
“Quello che abbiamo messo a punto è un sistema mobile e flessibile, adatto per stampare oggetti tridimensionali di qualsiasi geometria, con dimensioni anche molto superiori a quelle della stampante stessa”, dice Michele Palermo, ricercatore al Dipartimento di Ingegneria Civile, Chimica, Ambientale e dei Materiali dell’Università di Bologna, che ha guidato il progetto. “Si tratta di una tecnologia che si presta a qualunque materiale adatto alla stampa 3D: metalli, polimeri, materiale cementizio”.
Il progetto è nato per esplorare le potenzialità di un’innovativa tecnologia di stampa 3D dei metalli chiamata “Wire and Arc Additive Manufacturing”: un sistema particolarmente adatto per creare costruzioni in acciaio come ad esempio le strutture di copertura di palazzetti, stadi o aeroporti. L’idea fondante è nata nel 2015, quando MX3D – azienda olandese ora partner industriale del team di ricerca – ha realizzato il primo ponte al mondo interamente in acciaio stampato in 3D con una stampante mobile.
Mettendo insieme competenze nel campo dell’ingegneria strutturale e dei materiali, della meccanica computazionale, della matematica applicata e della robotica, i ricercatori dell’Università di Bologna hanno ora perfezionato questa tecnologia, realizzando un prototipo capace di lavorare in autonomia, senza la necessità di impalcature o altri supporti. Un’innovazione che apre la porta ad affascinanti visioni future. “Si tratta di tecnologie adatte per creare costruzioni in ambienti particolarmente pericolosi o addirittura in contesti extraterrestri, perché non è necessaria la presenza di personale sul campo”, conferma il professor Tomaso Trombetti, che ha coordinato le attività del gruppo di ricerca. “In una prospettiva a lungo termine, questi strumenti potrebbero essere usati per realizzare costruzioni ad elevata efficienza strutturale, anche di dimensioni tali da consentire la copertura di intere città”.
Il progetto AUTO-R3(d)ICOLARI è stato finanziato dal programma di ricerca “Alma Idea – Linea di intervento Junior”, pensato per sostenere idee innovative di ricerca promosse da giovani ricercatori dell’Università di Bologna. Il team che lo ha realizzato è composto da Michele Palermo e Vittoria Laghi, entrambi del Dipartimento di Ingegneria Civile, Chimica, Ambientale e dei Materiali, Luca Patruno del Laboratorio di Meccanica Computazionale, Umberto Scarcia del Dipartimento di Ingegneria dell’Energia Elettrica e dell’Informazione “Guglielmo Marconi” e Monica Pragliola del Dipartimento di Matematica. Il brevetto è stato ideato da Michele Palermo e Vittoria Laghi insieme al professor Tomaso Trombetti del Dipartimento di Ingegneria Civile, Chimica, Ambientale e dei Materiali.
