Progetto di ricerca sulla localizzazione cyber-sicura in tempo reale di sistemi robotici mobili

L'obiettivo del nuovo progetto di ricerca è sviluppare una nuova generazione di infrastrutture di localizzazione di livello industriale che combini sistematicamente precisione, robustezza e sicurezza. I sistemi robotizzati autonomi mobili stanno diventando sempre più la base di processi logistici e produttivi flessibili nella produzione industriale. Allo stesso tempo, gli ambienti di produzione sono dinamici: i sistemi, i flussi di materiale e gli ostacoli temporanei cambiano continuamente. Per un funzionamento sicuro ed efficiente, i sistemi robotizzati necessitano quindi di informazioni di posizione affidabili in ogni momento e di un'infrastruttura la cui qualità di misurazione rimanga stabile anche in presenza di interferenze reali.

Gemini Ultra affronta questa sfida con un approccio aereo: robot volanti autonomi esplorano l'ambiente di produzione a intervalli regolari, ricostruiscono un modello 3D metricamente coerente dell'ambiente e contemporaneamente consentono la calibrazione automatica dei sensori dell'officina. In questo modo si ottiene una rappresentazione operativa permanente degli ambienti di produzione dinamici, senza dover interrompere i processi in corso per le misure di calibrazione manuale.

Dal punto di vista tecnologico, il progetto combina la tecnologia radio a banda ultralarga (UWB) con gli ultrasuoni per creare un'unità metrologica ibrida e senza fili, abbinandola alla robotica aerea cooperativa e ai metodi di mappatura visiva 3D. Su questa base, il sistema fornisce una base in grado di fornire in tempo reale la navigazione e il tracciamento della traiettoria di sistemi robotici mobili.

Un punto centrale è anche la sicurezza informatica: negli ambienti industriali è necessario escludere la manipolazione dei dati di localizzazione, poiché le informazioni falsificate sulla distanza e sulla posizione possono avere un impatto diretto sulla sicurezza e sulla stabilità dei processi. Nel progetto, i meccanismi di sicurezza per le comunicazioni basate su UWB vengono quindi implementati come prototipi e analizzati in termini di latenza, robustezza e applicabilità industriale.

«Con Gemini Ultra stiamo creando un prerequisito fondamentale per processi produttivi altamente automatizzati e flessibili: una localizzazione in tempo reale robusta, autocalibrante e cyber-sicura come base affidabile per la navigazione autonoma di flotte di robot in officina. In questo modo, aiutiamo le aziende ad aumentare l'efficienza e la resilienza e a sopravvivere nella competizione globale. Allo stesso tempo, con questo progetto rafforziamo l'attenzione della ricerca sui sistemi robotici autonomi mobili nel dipartimento di Tecnologia di Automazione e Controllo del WZL», spiega Heiko Johannsen, M.Sc., M.B.A., responsabile del progetto presso il WZL.

Il progetto prevede la creazione di un sistema di misura di riferimento ad alta precisione e tracciabile per una valutazione scientificamente solida, che serve come base di verità per l'accuratezza, la velocità di aggiornamento e la stabilità del sistema. Inoltre, verranno testate la trasferibilità e l'interoperabilità nel contesto degli standard Industry 4.0 pertinenti.

Il progetto è stato lanciato il 12 febbraio 2026 con un evento ufficiale di avvio in cui i partner del progetto hanno definito le prossime fasi di lavoro e le tappe fondamentali.

Fonte: WZL