“Il passaggio ai motori BLDC è stato fondamentale”

Samir Bouabdallah è esperto di tecnologia per droni e fondatore di Flybotix, una interessante start-up. Gli abbiamo chiesto quali saranno secondo lui gli sviluppi del mercato dei droni e quali sono i requisiti dei motori dei robot volanti.

Samir Bouabdallah, perché trova così affascinanti i droni?

Quando 20 anni fa ho iniziato ad occuparmi di droni, si trattava di un nuovo ed entusiasmante settore. Tutti i ricercatori sapevano che questa tecnologia avrebbe avuto un forte impatto sulla società. Per me è stato appagante essere coinvolto in questo sviluppo.

Com'è arrivato ad essere un esperto di velivoli senza equipaggio?

Da studente in Algeria, ho seguito gli sviluppi della robotica in Europa con molta attenzione e ne sono rimasto affascinato. Volevo sviluppare completamente da zero dispositivi in grado di spostarsi. Subito dopo la laurea, mi sono trasferito in Svizzera con due soldi in tasca. All'EPFL di Losanna ho incontrato un professore che ha esaminato il mio lavoro. Mi ha presentato l'esperto di robotica Roland Siegwart che mi ha offerto la possibilità di un tirocinio consentendomi poi di scrivere la tesi di dottorato. È stato lui a consigliarmi di concentrarmi sui robot volanti. Era il 2002, l'inizio dell'era dei droni. Con il senno di poi, sono stato fortunato: mi sono trovato nel posto giusto al momento giusto.  

Da allora come si è sviluppata la tecnologia per droni?

Alla velocità della luce! Quando abbiamo iniziato, in tutto il mondo c'erano solo circa quattro gruppi accademici che lavoravano alla tecnologia per droni. Sulla base di questo lavoro preliminare, quattro o cinque anni dopo sono state fondate le prime aziende e molti professori hanno iniziato a occuparsi dell'argomento. Dapprima l'attenzione si concentrava su come stabilizzare i quadricotteri per poi passare al comando basato tramite GPS. Infine è stata aggiunta la navigazione basata su immagini e oggi si sta lavorando all'intelligenza artificiale per i sistemi di comando. L'argomento era e continua ad essere interessante per i progetti degli studenti. All'inizio di ogni semestre c'è una fila di studenti fuori dal mio ufficio: tutti vorrebbero lavorare ai progetti riguardanti i droni.

Samir Bouabdallah è fondatore e CEO della start-up svizzera Flybotix, specializzata nello sviluppo di droni per ispezioni indoor. Presso le università svizzere EPFL e ETH di Zurigo ha acquisito 15 anni di esperienza nella tecnologia per droni.

In che modo i motori elettrici contribuiscono a questo sviluppo?

Il passaggio dai motori DC con spazzole ai motori senza spazzole è stato fondamentale perché ha aumentato notevolmente l'efficienza. La maggiore coppia continua dei motori ha reso superflui i riduttori, diminuito il peso e aumentato la stabilità. Tutto questo, unito all'ottimizzazione della tecnologia delle batterie, ha portato a un tempo di volo notevolmente più lungo.

Quali requisiti devono soddisfare i motori utilizzati sui droni?

Nella maggiore parte dei casi sono necessari una coppia elevata, un'alta densità di potenza, resistenza a vibrazioni e temperatura nonché durata. Un altro aspetto altrettanto importante è l'interazione con l'elettronica, ossia l'ESC (Electronic Speed Controller) e i giusti propulsori.

Con Flybotix ha fondato la sua start-up e alla fine del 2020 ha introdotto sul mercato un drone per le ispezioni indoor. Cos'ha di tanto speciale?

La maggior parte dei droni in commercio sono quadricotteri, velivoli relativamente facili da costruire ma non molto efficienti quando si riducono le dimensioni. L'approccio alternativo con elicotteri è più efficiente ma anche più complesso, in particolare i cosiddetti piatti oscillanti. Volevo unire questi due mondi e sviluppare un drone che fosse compatto e in grado di volare come i quadricotteri di dimensioni maggiori. Il sistema di azionamento del nostro drone ASIO è unico: si tratta di un meccanismo di propulsione e manovra controllato da algoritmi con due livelli di libertà. Questo conferisce ai droni le prestazioni aerodinamiche di un elicottero e la stabilità meccanica di un quadricottero. Inoltre, componenti efficienti come i motori BLDC di maxon ci hanno permesso di raddoppiare il tempo di volo rispetto ai modelli tradizionali.

Quali sono i settori di utilizzo?

I nostri droni sono pensati per l'esecuzione di attività di ispezione in ambienti ristretti come ciminiere, vani stretti e serbatoi. Da un lato questo riduce il rischio di incidenti e dall'altro permette di risparmiare denaro. Durante le ispezioni delle ciminiere, ad esempio, la produzione subisce un arresto completo, a volte per diversi giorni. Con un drone è possibile effettuare un'ispezione visiva rapida per stabilire se è necessaria un'ispezione più approfondita. 

Resilienza - maxon offre sviluppi di azionamenti personalizzati per progetti UAV ed espande costantemente la propria gamma di prodotti per questo settore. L'immagine mostra il nuovo motore EC 69 flat UAV con unità di comando UAV-ESC 52/30. Entrambi hanno ottenuto risultati eccezionali nelle prove di durata.

Come è nata la collaborazione tra Flybotix e maxon?

Ero alla ricerca di un partner che potesse aiutarmi a sviluppare il motore migliore per il mio progetto. All'EPFL, dove maxon ha un Innovation Lab per l'avvio di nuovi mercati e progetti, ho incontrato un sales engineer. Che concept fantastico! Gli ho presentato le mie idee. Sono state accolte con molto interesse, quindi abbiamo deciso di collaborare. maxon ha sviluppato i motori BLDC modificati per i miei droni e io ho messo a disposizione le mie competenze di esperto di tecnologia per droni. La nostra start-up ha trovato la sua prima sede nell'Innovation Lab di maxon, cosa di cui sono molto grato. Senza questa collaborazione non avremmo raggiunto i risultati odierni.

Un telaio protettivo consente al drone ASIO di volare in sicurezza anche in ambienti ristretti

Quale potrebbe essere il ruolo di maxon sul mercato dei droni?

Il mercato dei droni richiede sempre più fornitori affidabili come maxon in grado di assicurare un'elevata qualità di prodotti e processi certificati. Per questo il mercato offre grandi opportunità per i sistemi di azionamento di maxon formati da motori, ESC e propulsori.

Diamo uno sguardo al futuro. Quali saranno gli sviluppi della tecnologia per droni secondo lei?

Da un punto di vista tecnico, lo sviluppo dell'AI (intelligenza artificiale) avrà un ruolo di primo piano per la navigazione dei droni. Renderà superfluo l'intervento umano e, unito alla miniaturizzazione, offrirà nuovi scenari di applicazione. Gli esempi comprendono i servizi di logistica e consegna oltre all'agricoltura e le ispezioni industriali. E non da ultimo, il trasporto di passeggeri con i droni sarà presto realtà, forse già tra dieci anni. 

Flybotix - Flybotix Inc. è una start-up con sede a Losanna( Svizzera) ed è una delle start-up TOP 100 Swiss. L'azienda sviluppa il drone per ispezioni ASIO utilizzato nelle strutture industriali e lanciato sul mercato alla fine del 2020. La vision di Flybotix prevede l'avvento di droni in grado di navigare autonomamente, ispezionare ambienti e interagire. Per ulteriori informazioni: flybotix.com

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