Tramite un’iniziativa coordinata dal Laboratorio di Misure Meccaniche e Termiche, l’università degli studi di Brescia ha siglato un accordo di collaborazione scientifica e didattica con il Consiglio Superiore per la Ricerca Scientifica di Madrid (Consejo Superior de Investigaciones Científicas). Il CSIC è il centro di ricerca pubblico più grande della Spagna, il quarto per dimensione in Europa ed il settimo al mondo. L’accordo consentirà scambi di ricercatori, studenti e dottorandi nell’ambito delle attività di ricerca congiunte nel campo dei sistemi di misura per la robotica indossabile. Gli obiettivi specifici dell’accordo sono:
il coordinamento della ricerca nel campo della robotica indossabili per riabilitazione, assistenza e potenziamento di esseri umani
lo sviluppo di sistemi di misura (sistemi di sensori, modelli biomeccanici e protocolli di prova) per robot indossabili
la promozione di valutazioni quantitative di confronto per esoscheletri e robot indossabili
lo scambio di studenti e giovani ricercatori dei diversi settori legati alla robotica ed alle misure
Stiamo cercando un post-doc che voglia lavorare con noi e con una prestigiosa università olandese per un anno, sull’evoluzione di sistemi di misura e feedback per ergometri per carrozzine!
La posizione è annuale per un assegno di ricerca nel settore MISURE MECCANICHE E TERMICHE (SSD ING-IND/12), da svolgersi per 3 mesi presso il laboratorio di Brescia e per 9 mesi presso l’università medica di Groningen.
L’assegnista verrà coinvolto in una ricerca per il miglioramento dei sistemi di feedback per ergometri per carrozzine, con il coinvolgimento dell’Università Medica di Groningen e della ditta LODE, entrambe situate nei Paesi Bassi
Ho iniziato da poco una delle tante “challenge” che girano in rete: ogni giorno mi propone un qualcosa per rendere più felici le giornate.
Quella di oggi è elencare dieci cose che faccio bene.. ammetto che non è stato facilissimo, ma alla fine ho prodotto il mio elenco in 10 punti.
La cosa che mi ha sorpreso però è stato notare come le “dieci cose che faccio bene” siano in realtà anche dieci delle mie attività preferite.
Dalla letteratura sull’engagement in varie attività è ormai chiaro che c’è una forte sovrapposizione tra cose che facciamo bene e cose che facciamo volentieri, che siano lavoro, sport o altro. Ma è sempre di un certo impatto vederlo applicato a se stessi e la cosa mi ha fatto pensare.
Ho pensato quindi ai futuri studenti che stanno scegliendo in che università e corso iscriversi, soprattutto a coloro che pensano di scegliere Ingegneria.
Questo il mio consiglio: ricordatevi che qualsiasi cosa sceglierete è importante che vi piaccia! Se vi piace riuscirete bene, se non vi piace farete fatica inultimente!
Delle mille varietà di ingegneri che esisto, cosa vi piace di più? Affrontare problemi nuovi ogni giorno? Programmare e vedere le vostre app usate? La sensazione di aver capito come funziona qualcosa… e migliorarla? Progettare su carta e vedere un oggetto usato per davvero?
Tutti i bravi ingegneri che ho conosciuto nella mia carriera hanno un tratto in comune: si divertono ad affrontare problemi nuovi e risolverli. Se rispondete a questa descrizione… beh spero di vedervi il mese prossimo in aula!
Il laboratorio ha sospeso tutte le attività di collaborazione con cliniche ed ospedali, che in questo periodo hanno necessità di concentrarsi su altro, a causa dell’emergenza sanitaria in atto. La nostra riconoscenza va al personale, ai volontari (tra cui tanti nostri studenti) ed ai medici che stanno affrontando l’emergenza.
Quello che possiamo fare noi invece è contribuire con la formazione, che non si ferma, ma continua in via telematica, grazie all’impegno di docenti e studenti, sia su piattaforme riservate agli studenti che pubbliche.
Per fornire un ulteriore aiuto ricordiamo che sul canale youtube del laboratorio ci sono video dedicati alla ridefinizione del sistema internazionale, e che alla pagina dedicata al SI del nostro sito c’è del materiale che studenti e docenti delle scuole superiori possono usare liberamente.
Docenti delle scuole superiori che volessero avere altro materiale, anche per proseguire le loro attività di lezioni a distanza, può rivolgersi direttamente via mail al responsabile del laboratorio: matteo.lancini@unibs.it
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.
MuSe è un multi-sensore inerziale miniaturizzato che permette la stima dell’orientamento attraverso un algoritmo di fusione basato sugli input trasmessi da un accelerometro, un giroscopio e un magnetometro. Fissando il sensore al piede, tramite un software di visualizzazione, i dati acquisiti vengono rappresentati per mezzo di grafici e tabelle; risulta così possibile definire la posizione del piede nello spazio e, grazie ai picchi nei grafici, identificare degli eventi durante la camminata, suddividendo il ciclo del passo in fase di appoggio e oscillazione. In particolare, nel grafico del giroscopio si evidenzia lo swing, ovvero il momento che va dallo stacco della punta del piede, fino all’appoggio del tallone, e lo stance, che coincide con il piede che tocca anche parzialmente il suolo.
Grafico giroscopio durante la camminata. Si evidenziano le fasi di swing (oscillazione) e stance (appoggio).
I dati acquisiti serviranno per automatizzare il processo di addestramento nell’ambito del Machine Learning, in modo da permettere il riconoscimento automatico delle fasi della camminata.
Grafici sensore durante la camminata (giroscopio, accelerometro, magnetometro, angoli di Eulero e quaternioni).
Il 7 novembre 2019 gli studenti di laboratorio hanno avuto la possibilità di visitare lo stabilimento Gnutti Carlo a Maclodio, seguendo anche una lezione tenuta direttamente in azienda da un esperto aziendale. L’iniziativa è parte delle Lezioni in Fabbrica promossa da AIB e Università degli Studi di Brescia, e che il nostro laboratorio sostiene grazie alla collaborazione con importanti partner aziendali. Queste iniziative sono un’occasione unica dove gli studenti possono direttamente prendere visione del mondo aziendale e diventare maggiormente consapevoli della loro futura professione. Attraverso l’attenta guida e spiegazione dell’Innovation manager, è stato illustrato come si eseguono misure in campo industriale e come si realizzano banchi prova. L’eccellenza del nostro territorio incontra gli studenti che rappresentano il futuro!!!
