precedenti è pacifico osservare come,
secondo questa moderna filosofia, si
realizzino nuovi software partendo
dalle generazioni precedenti delle
macchine nella forma di moduli tec-
nologici che vengono modificati per
incontrare i nuovi requisiti. Il riciclo
di moduli precedenti ha inoltre un
grande impatto positivo su tutta la fase
di debugging grazie all'utilizzo di parti
di software consolidate e affidabili.
Comunicazione
tra macchine
Sin dalle prime applicazioni della
meccatronica sorge la necessità di
cercare la comunicazione e l'inter-
connessione tra diversemacchine: nel
corso degli anni sono stati sviluppati
sistemi di comunicazione denominati
bus di campo dove ognuno di essi, sia
proprietario di una certa tecnologia
o aperto, ha le sue caratteristiche che
lo differenziano rispetto agli altri.
La maggior parte delle interfacce di
comunicazione, inclusi alcuni bus di
campo, hanno un campo di appli-
cazione specifico ma la tendenza è
quella di estenderne le funzionalità
fino ad arrivare a un prodotto che sia
proponibile in un campo di utilizzi
sempre più vasto.
Il mondo industriale tende all'utilizzo
di bus campo ad altissima velocità
che portano a supportare reti con
velocità fino a un Gigabit. I pro-
tocolli di comunicazione modulare
usati in industria sono la chiave per
implementare reti efficienti e di pro-
vata capacità in un ampio range di
applicazioni industriali. Tra questi per
esempio l'interfaccia AS può essere
considerata l'approccio più semplice
verso il network industriale, InterBus
può stabilire connessioni molto veloci
nella maggioranza delle installazioni
e la rete DeviceNet crea connes-
sioni a livello di campo. ProfiBus è
un sistema universale applicabile in
sistemi dai piu semplici ai piu com-
plessi; CANopen è semplice e veloce
su molteplici componenti ed infine
EtherCAT e ProfiNet che usate in-
sieme ad EtherNet permettono di
implementare il sistema di scambio
dati più trasparente a tutti i livelli.
La sfida umana
L'uomo è il nocciolo, il centro della
nuova innovazione nella progetta-
zione delle macchine. In un contesto
di design meccatronico ingegneri
meccanici, sistemisti e ingegneri di
produzione si devono confronta-
re con tecnologie che evolvono e
convergono rapidamente. La feroce
competizione la ricerca di tempi di
accesso al mercato sempre più stretti
portati al limite con le produzioni on
demand rappresentano ulteriori diffi-
coltà per i moderni progettisti. Lavo-
rare nella meccatronica richiede una
continua e costante collaborazione
tra ingegneria meccanica, ingegne-
ria elettrica e ingegneria informatica
nonché ingegneria elettronica, ma è
sempre più diffusa l'idea che si arrivi
alla convergenza delle discipline inge-
gneristiche. È importante considerare
come la sinergia delle tecnologie
debba essere tenuta in debito conto
anche dal punto di vista della for-
mazione del team di progettazione.
Molteplici sono le vie che portano alla
risoluzione di uno specifico problema
e la sfida del futuro dell'ingegnere
architettonico e riuscire a bilancia-
re correttamente correttamente la
predominanza dell'una o dell'altra
tecnologia.
Open source hardware
L'elettronica open source si inquadra
in questo contesto come un'alter-
nativa economica e accessibile per
applicazioni di portata limitata. Come
già accaduto nel campo dei sistemi
operativi si assiste a un'inversione
di tendenza che per ora è limitata
al campo hobbistico o semi profes-
sionale: iniziano ad essere disponibili
sistemi di controllo elettronico basati
su microprocessori di fascia media in
grado di assolvere a funzioni tipiche
dell'automazione.
Senza pretendere di raggiungere le
capacità e la complessità implemen-
tabili in una moderna rete di control-
lo industriale questa nuova filosofia
hardware apre la strada verso una
serie di applicazioni che risulteranno
competitive per il loro costo conte-
nuto. Applicando metodologie inge-
gneristiche e di ottimizzazione è stato
possibile ad esempio, in un contesto
puramente dimostrativo, costruire un
modello di drone volante il cui co-
sto, paragonato alla capacità di volo,
risulta essere circa pari a un decimo
dei modelli commerciali.
R. Grassi, Politecnico di Torino.
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SPECIALE
MECHA-TRONIKA
ottobre 2013
Prototipo di drone multirotore equipaggiato
con elettronica open source e dotato di software
autoprodotto.
Foto @tractor
