Sigma Ingegneria

SENTINEL 2.0: addestramento virtuale


SENTINEL è il nome dell’infrastruttura di monitoraggio industriale, composto da una piattaforma robotica ibrida dotata di carrello e drone, realizzata a partire dalle esigenze dell’azienda Altair Chimica di Saline di Volterra. L’integrazione di un sistema di addestramento virtuale rappresentava uno dei principali sviluppi futuri del progetto, già innovativo per la sua applicazione e per l’utilizzo di un’ interfaccia in AR (Augmented Reality) tramite caschetto HMD (Head Mounted Display) che permetteva di interagire direttamente con le piattaforme in modalità remota. La novità, che va a completare l’intero sistema, è una applicazione di training in VR (Virtual Reality), sviluppata da Dreamslab, che va a simulare un ambiente di lavoro complesso, con lo scopo di effettuare attività di addestramento al personale addetto alla supervisione e alla gestione degli impianti e delle procedure di emergenza.

Quali sono i vantaggi di un sistema di addestramento virtuale?

Attraverso l’utilizzo di un visore VR e di due joystick è possibile interagire con varie situazioni simulate con lo scopo di insegnare, in modo molto più efficace, tutte le procedure necessarie agli addetti alla sicurezza per utilizzare le piattaforme Rail (carrello) e Horus (drone) all’interno degli impianti industriali. Tra i numerosi vantaggi di questo tipo di training in realtà virtuale eccone alcuni:

  • Simulazione delle dinamiche fisiche del drone o del carrello;
  • Integrazione di un sistema di controllo virtuale tramite hardware reale (Interfacciamento, radiocomandi e joystick);
  • Interazione avanzata tra i sistemi drone-carrello e lo scenario simulato;
  • Integrazione di procedure dedicate ai diversi task di addestramento come la risoluzione di alcuni problemi comuni, gli interventi di manutenzione ordinaria e il monitoraggio preventivo.
ambiente simulato per l'addestramento virtuale

Uno scenario virtuale… molto reale

Tutta l’esperienza di addestramento in VR avviene in uno scenario tridimensionale molto realistico, sviluppato in modo tale da prevedere e ipotizzare il maggior numero possibile di situazioni concrete verificabili. L’ambiente simulato in realtà virtuale, è costituito da un paesaggio costiero dove ha sede un impianto di raffinazione petrolifera; un magazzino per lo stoccaggio; una parte di entroterra con vegetazione e una zona marittima. Tutti gli scenari sono esplorabili tramite la guida in FPV (First Person View) e strutturati in modo da essere funzionali per l’effettuazione di alcuni test, nonché per la creazione di task specifici di training sia per il controllo del carrello, sia per quello del drone.

Addestramento virtuale per l’utilizzo del carrello

Il carrello Rail è pilotabile e utilizzabile per il monitoraggio in tempo reale delle condizioni dell’impianto di raffinazione e del magazzino per quanto riguarda lo stoccaggio del materiale. Nell’ambiente simulato, il carrello è pilotabile in modalità remota FPV, grazie alla quale il pilota “vede” come se vi fosse realmente a bordo. È quindi in questo caso possibile muoversi solo su rotaie, che saranno previste sia all’interno dell’impianto di raffinazione, che dentro il magazzino per il controllo e lo stoccaggio delle merci.

Tramite le camere presenti sul carrello, è comunque possibile avere una panoramica completa dell’ambiente circostante, con la possibilità di andare a effettuare zoom contestuali all’interno del campo di vista.

addestramento virtuale Sentinel
Le rotaie all’interno del magazzino nell’ambiente simulato

Tramite la modalità FPV si potranno inoltre individuare punti critici dell’impianto, rilevare e comunicare perdite all’interno del magazzino o nella raffineria.

Addestramento virtuale per l’utilizzo del drone

Anche il drone Horus, similmente a ciò che avviene per il carrello su rotaie, è pilotabile tramite FPV dall’operatore, rendendo stavolta possibile una panoramica dall’alto dell’impianto di raffinazione e del magazzino, sfruttando la possibilità di muoversi in direzione tridimensionale, proprio come un drone reale.

Grazie alla camera montata su Horus è possibile compensare la zona di “competenza” del carrello Rail, specialmente nell’analisi delle parti dell’impianto difficilmente raggiungibili e visibili dalle rotaie del carrello (come per esempio il tetto, le parti rialzate e quegli elementi collocati troppo in alto o non accessibili). L’addestramento in modalità FPV con il drone permetterà inoltre di esplorare e operare anche nelle sezioni costiere e marittime circostanti l’impianto, e raggiungibili solo in volo.

addestramento virtuale
Dettaglio zona marittima dell’ambiente simulato

Questa ulteriore espansione del terreno potenzialmente esplorabile, permette di ipotizzare ulteriori task specifici finalizzati all’addestramento, come per esempio la rilevazione e la gestione degli sversamenti in mare, oppure l’individuazione e la geolocalizzazione dei rifiuti.

Chi ha già testato il sistema ha detto:

“L’esperienza immersiva più reale mai provata. Guido droni reali da anni ed è impressionante la vicinanza di questa simulazione con la realtà. Ci aiuterà a preparare in modo preciso ed efficace gli utilizzatori del sistema.


Matteo PaciniSigma Ingegneria


SENTINEL è un progetto finanziato da ARTES 4.0.
Molti sono i partner che ne fanno parte; scopri chi sono. Ne abbiamo già parlato qui.