Il 14 novembre 2019 gli studenti del nostro laboratorio hanno seguito una lezione presso la prestigiosa Fabbrica d’Armi Pietro Beretta, a Gardone Val Trompia. Il direttore della Ricerca e Sviluppo, Marco Bassoli, ha illustrato agli studenti alcuni esempi applicativi dell’innovazione di processo e prodotto, illustrando quali siano le competenze e le collaborazioni necessarie a tradurre la ricerca in innovazione sul campo ed alcuni degli approcci adottati per gestire l’innovazione. Il responsabile del reparto prototipazione e validazione, Claudio Breda, coadiuvato da Lorenzo di Vinci, ha illustrato come pianificare e realizzare test su prodotto, evidenziando in particolare l’importanza della scelta dei sistemi di misura adatti. La giornata si è conclusa con un tour didattico tra l’affascinante collezione d’armi della famiglia fino ai reparti produttivi, laddove la tecnica incontra l’artigianalità dando forma a prodotti unici, ricchi di tradizione, passione ed innovazione. L’iniziativa è parte delle Lezioni in Fabbrica promossa da AIB e Università degli Studi di Brescia, e che il nostro laboratorio sostiene collaborando con importanti partner aziendali, offrendo agli studenti, un’occasione per imparare, conoscere e farsi conoscere sul territorio.
Il 3 Dicembre, presso l’istituto Antonietti di Iseo, si è tenuto un seminario divulgativo sulla riforma del sistema internazionale, con la partecipazione attiva degli studenti.
Le slide della presentazione sono disponibili da oggi, sul nostro sito, assieme al materiale didattico preparato assieme ai ragazzi delle superiori che hanno svolto il tirocinio nel nostro laboratorio.
Il corso di misure del MMTLab prevede lo svolgimento da
parte degli studenti di esercitazioni pratiche su diverse tipologie di
misurazioni tramite banchi di prova, sensori IMU e altre strumentazioni del laboratorio.
I risultati ottenuti vengono validati tramite il confronto con i risultati di
calcoli teorici, analizzando l’incertezza a priori o per campionamento.
Alcuni dei gruppi utilizzano uno shaker per tarare
accelerometri, eseguire prove di fatiche a diverse frequenze e ampiezze d’onda
con masse fluttuanti o stabilire la rigidezza dinamica di un oggetto disegnando
le curve che descrivono il variare della sua frequenza naturale in funzione della
temperatura.
prova di fatica con shaker
Un progetto implica invece l’assemblamento e l’utilizzo del trifilar pendulum, uno strumento che
misura l’inerzia di un cerchione. Per validare il lavoro è necessario fare
delle prove con dati noti; in questo caso l’inerzia della piastra rotante, che
serve da base, viene calcolata tramite formule e il risultato viene poi
confrontato con i dati sperimentali. È possibile così stimare l’inerzia del
cerchione calcolando il periodo di oscillazione del pendolo.
Altri gruppi studiano i dati ricavati da sensori
opto-elettronici e IMU fissati su un fucile di TRAP durante un’esercitazione in
campo per analizzare gli angoli di beccheggio e imbardata dell’arma durante il
gesto atletico o stimare la traiettoria del proiettile utilizzando i dati
esportati dai sensori (giroscopio, accelerometro, orientamento quaternioni).
Sempre attraverso l’utilizzo di sensori IMU posizionati sui
giunti del braccio (spalla, gomito, polso) è possibile stabilire le fasi di
determinati movimenti oscillatori. Il programma deve riconoscere ed etichettare
autonomamente il gesto svolto tramite un algoritmo Machine Learning.
grafici sensori IMU
Gli estensimetri, ovvero sensori che misurano la
deformazione di una superficie, vengono impiegati dagli studenti per determinare
il centro di pressione di un corpo tramite una pedana poggiata su quattro
piedini sui quali vengono applicati i sensori.
Un altro gruppo utilizza gli estensimetri sulle stampelle strumentate per misurare
la forza esercitata; il risultato verrà validato tramite piattaforme di forza o
trasduttori a sensibilità nota.
stampella strumentata
Alcuni studenti studiano la cinematica del robot
collaborativo Sawyer per calcolare l’incertezza dei giunti facendogli assumere
diverse posizioni.
robot collaborativo Sawyer
Un gruppo indaga la ripetibilità della griglia sui supporti
spinali con il laser e un algoritmo MATLAB che valida la ripetibilità
attraverso la generazione di dati fittizi conosciuti a priori; altri valutano
la ripetibilità delle curve di forza e spostamento di alcuni provini tramite
banco di prova roto-assiale.
Uno
dei progetti del Laboratorio di Misure Meccaniche e Termiche è lo sviluppo di
un sistema che studi le diverse fasi del gesto atletico del tiro al piattello e
i fattori che influiscono sulla performance degli atleti tramite misurazioni
biomeccaniche.
Uno dei risultati più importanti della ricerca è stata l’individuazione,
mediante occhiali eye-tracking, della
differenza nei tempi di fissazione, saccade e primo movimento tra atleti
principianti ed esperti.
Si è inoltre notato, analizzando la dinamica del movimento grazie all’utilizzo
di due pedane di forza basate su quattro celle di carico, che nei
professionisti lo “spaghetto”, ovvero la traiettoria percorsa dal baricentro
durante l’intera fase di preparazione e tiro, risulta molto più corto che negli
esordienti, mentre l’aumento dell’inerzia del fucile con l’aggiunta di masse non
sembrerebbe influenzare la qualità di tiro dei diversi atleti.
La cinematica dell’azione è stata studiata invece tramite raggi infrarossi, marker
e cluster posizionati secondo uno schema anatomico sul tiratore durante la
prova su campo; con un software di visualizzazione a ogni marker è stata poi
associata la posizione del corpo corrispondente, in modo da ricreare
virtualmente il gesto atletico.
