Un sistema per la disinfezione intelligente di superfici e oggetti grazie ad un robot

Si chiama “Arnold” e si occuperà della disinfezione di superfici e oggetti all’interno di edifici con l’obiettivo di minimizzare le probabilità di diffusione di agenti patogeni e, in particolare, il coronavirus Covid-19.

Sarà un piccolo robot, dunque, a garantire in futuro una disinfezione intelligente, efficace e completamente automatizzata capace di interagire e lavorare anche con altre piattaforme autonome robotizzate simili.

A metterlo in campo in tempi brevi – nell’ambito dell’omonimo progetto ARNOLD, finanziato nell’ambito della call FISR 2020 “Prima fase” lanciata dal Ministero dell’Università e della Ricerca finalizzata ad affrontare le nuove esigenze e questioni sollevate dalla diffusione del virus Sars-Cov-2 e dell’infezione Covid-19 – un partenariato dell’Università di Catania: il RoSys - Robotic systems group (principal investigator del progetto) del Dipartimento di Ingegneria Elettrica, Elettronica e Informatica diretto dal prof. Giovanni Muscato e il laboratorio MMAR - Microbiologia Medica Molecolare e Antibiotico Resistenza (diretto dalla prof.ssa Stefania Stefani) del Dipartimento di Scienze Biomediche e Biotecnologiche.

«La collaborazione dei due laboratori, integrati in un unico team, assicura la complementarità delle competenze interdisciplinari necessarie ad investigare la problematica da diverse prospettive, incluso l’aspetto normativo e le raccomandazioni fornite dall’Istituto Superiore di Sanità e dall’OMS» spiega il prof. Giovanni Muscato.

«Il team del laboratorio di Robotica vanta, tra le altre, ricerche inerenti alle problematiche affrontate in questo contesto, tra cui la pianificazione di traiettorie di coverage e la navigazione autonoma di robot mobili» aggiunge il docente.

La prof.ssa Stefania Stefani, invece, si sofferma sulle attività del team del laboratorio MMAR che «ha svolto numerose ricerche sulla resistenza degli agenti patogeni agli antibiotici e all’elaborazione di strategie alternative per la disinfezione».

«Lo stesso MMAR e i Laboratori Nazionali del Sud dell’INFN hanno realizzato l’AntiCovid-Lab che fornisce assistenza alle aziende che desiderino testare i materiali utilizzati per la realizzazione di mascherine e altri Dispositivi di protezione individuali per la prevenzione del contagio da COVID-19, secondo gli standard previsti dalle normative vigenti» aggiunge la docente.

«La finalità del progetto è quella di ottenere una piattaforma autonoma che possa condurre una disinfezione di ambienti chiusi anche grandi, adottando strategie che ne migliorino sensibilmente l’efficacia virucida – spiegano i docenti -. L’idea di base è quella di integrare i sistemi classici per la disinfezione a radiazione ultravioletta su un manipolatore robotico mobile, dotato di avanzati algoritmi di controllo e di Intelligenza Artificiale. In particolare, le traiettorie di scansione della sorgente verranno calcolate online sulla base delle informazioni visuali acquisite tramite camera a bordo. Il robot verrà, inoltre, predisposto al funzionamento in sistemi multipiattaforma».

Un robot, dunque, che differisce dalle “azioni” dei precedenti in quanto prevede “nuove” soluzioni. «Tra queste principali caratteristiche possiamo evidenziare che la sorgente irradiante viene mossa e orientata dal braccio robotico in modo tale da raggiungere tutte le superfici ed eliminando zone d’ombra anche con l’adozione di strategie di pianificazione dei percorsi per la completa perlustrazione delle superfici 3D (Coverage Path Planning) – spiegano i docenti Muscato e Stefani -. Per garantire la consapevolezza contestuale del robot all’interno dell’ambiente nonché per la ricostruzione 3D di quest’ultimo viene adottata una soluzione low-cost basata su camera stereoscopica. E ancora tramite algoritmi di intelligenza artificiale si identificheranno gli oggetti di più frequente utilizzo come ad esempio le maniglie di porte, mouse e tastiera di PC individuandone, inoltre, i materiali che li compongono al fine di prevedere politiche di disinfezione più specifiche. Come riportato nel Rapporto ISS Covid-19 del 2020, studi recenti hanno evidenziato la diversa stabilità del virus al variare del materiale e della levigatezza delle superfici».