sollevamento

L’avveniristico robot umanoide creato per effettuare la manutenzione delle ferrovie giapponesi

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“Le gambe… Sono soltanto una decorazione, ad ogni modo” affermava con la canonica sicurezza l’eroe oscuro Char Aznable, rivale del protagonista terrestre Amuro Ray, poco prima della battaglia per porre fine alla guerra durata un anno, presso la base asteroidale di A Baoa Qu. Di fronte a lui, il titanico mobile suite da combattimento MSN-02 Zeong, costruito al fine di massimizzare i suoi riflessi e potenzialità mentali superiori, tipiche degli umani geneticamente adattati all’assenza di gravità noti come Newtype. Un mezzo da combattimento che sarebbe stato imbattibile in combattimento, se soltanto ci fosse stato il tempo di completarlo. Ma che pur completamente privo degli arti inferiori, avrebbe dato notevole filo da torcere al nemico fluttuando nello spazio cosmico, finendo per distruggersi a vicenda col temuto RX-78-2 Gundam, eponimo robot della serie. E dopo tutto, anche in linea di principio, come dargli torto? Dopo gli oltre 40 episodi, in cui più volte il co-protagonista Hayato Kobayashi era venuto in aiuto della causa comune, ai comandi dell’ormai obsoleto Guntank, macchina d’artiglieria umanoide capace di spostarsi unicamente su una coppia di cingoli, secondo le linee guida di un comune carro armato. Ma il concetto che una tale soluzione debba necessariamente costituire un compromesso, rispetto alle movenze più “eroiche” dei robot dotati della stessa quantità di arti degli esseri umani, deriva da sensibilità tipicamente appartenenti al mondo creativo e fantastico, dove una particolare estetica dei partecipanti al dramma determina il destino delle loro gesta nel dipanarsi della vicenda. Laddove nel mondo artificiale come quello creato dall’evoluzione della biologia, ogni essere viene al mondo con uno scopo, da cui deriva l’ottimizzazione delle proprie caratteristiche inerenti.
Il che è compreso molto bene nell’ambito della moderna società giapponese, dove fin dall’immediato dopoguerra la tecnologia dei nostri giorni è vista come uno strumento privilegiato, utile a risolvere i problemi di questo mondo ed agevolare l’inizio di una nuova epoca, il cosiddetto Secolo Universale immaginato da Yoshiyuki Tomino, autore ed ideatore della serie pluri-generazionale del robot Gundam. Perciò chi meglio di loro, le Ferrovie di Stato (JR – Japan Railway) poteva mostrare l’andamento futuro di un tale percorso, grazie all’implementazione dimostrativa di un sistema che non è soltanto marketing, ma una sincera applicazione utile a risolvere un ostacolo per nulla trascurabile allo svolgimento delle sue mansioni: la quantità statisticamente rilevante d’incidenti annuali, che tendono a verificarsi durante gli interventi per la sostituzione e riparazione della segnaletica, delle stazioni e i tratti di ferrovia soggetti a maggiore usura, fino ad oggi effettuati con notevole dispendio d’energia umana, proprio perché il tipo di precisione richiesta risulta essere maggiore di quella posseduta da una macchina… Convenzionale. Ed è qui che entra in gioco la Kabushikigaisha hito-ki ittai (株式会社人機一体 – Letteralmente: Human Machinery Inc.) compagnia startup nata in grembo all’Università di Kyoto Ritsumeikan nell’ormai remoto 2007, originariamente al fine di creare macchine robotiche per la manutenzione nel vuoto spaziale. Almeno fino all’approdo in tempi recenti ad una collaborazione con la Nippon Signal, importante fornitrice di servizi della Japan Railway. Per la creazione di un nuovo, perfetto (gigantesco) tipo di operaio ferroviario…

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Il ragno meccanico che consente l’abbordaggio delle piattaforme petrolifere offshore

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Navi che si aggirano a vicenda, come lupi affamati nella tundra. Il tuono rimbombante di bordate poderose, che attraversano lo spazio tra le onde disegnando traiettorie di distruzione ed annientamento. Di tanto in tanto, questi ammassi di sartiame, legno danneggiato e vele strappate si avvicinano l’uno all’altro. E con un balzo speranzoso verso l’obiettivo della gloria, si aggrappano con tutte le loro forze ad uno dei propri nemici. Mentre gli uomini dell’equipaggio, un coltello tra i denti, una pistola nella mano destra ed una sciabola nella cintura, compiono il percorso lungo quella stessa passerella che, nell’immaginario piratesco, veniva utilizzata per far fare ai traditori ed i codardi il primo passo irrecuperabile verso lo stomaco degli squali. Con ottime ragioni, potremmo aggiungere: poiché non v’è stato più precario, di quello di un marinaio che dovesse trovarsi momentaneamente fuori dai confini della propria imbarcazione, per tutta una vasta serie di ragioni possibili, ma non ancora oltre il parapetto della sua destinazione elettiva. Quando alte onde improvvise, una manovra inappropriata, un colpo di vento o più semplicemente un mero scherzo del destino, rappresentano tutto ciò che potrebbe servire al fato per far calare sulla sua testa il sipario ondeggiante dell’oceano percorso da un inquieto momento di fame. Per poi essere auspicabilmente ripescati (improbabile in una battaglia) o più semplicemente sprofondare inermi verso gli accoglienti recessi del palazzo cristallino del dio Nettuno. Un rischio che può definirsi altrettanto pressante, benché meno probabile, ai nostri moderni tempi delle operazioni marittime, che vantano al partecipazione di una fetta significativamente maggiore della popolazione globale, con conseguente aumento statistico del rischio d’errori. Soprattutto qualora s’immagini la delicata casistica, tutt’altro che infrequente, di una o più persone che dovessero o volessero salire a bordo di un oggetto inerentemente stabile in un mare in tempesta, mentre il loro scafo di partenza oscilla pericolosamente preso nel formidabile respiro acquatico della natura. Ovvero in altri termini, quella che viene generalmente definita piattaforma di trivellazione, mantenuta ferma tramite un sistema estremamente complesso di ancore o persino poggiante direttamente sulla roccia sottostante del fondale, perforata con l’equivalente tecnologico della proboscide di una zanzara. Il che, considerati i significativi interessi economici che ruotano attorno ad un simile tipo d’operazioni, è stato per lungo tempo alla base dell’elaborazione di approcci ingegneristici alla natura più profonda del problema, fino al raggiungimento di quello che potremmo quasi definire il Santo Graal dell’intera faccenda, se la coppa sacra potesse assumere l’aspetto di un artropode meccanico ed idraulico capace di far muovere con chiarezza d’intenti un oggetto oblungo dal peso approssimativo di fino a 100 tonnellate: la suddetta passerella, reinventata. In un qualcosa che di certo non sfigurerebbe in una narrazione fantastica sulle creature robotiche incaricate d’invadere la Terra…
La compagnia olandese Ampelmann, nata nel 2007 dopo i cinque anni trascorsi nel perfezionare il prototipo creato impiegando le risorse tecniche ed umane dell’Università di Delft, è dunque riuscita ad immaginare questo meccanismo capace di mantenersi perfettamente stabile indifferentemente dalle posizioni relative dei propri sobbalzanti punti di partenza e d’arrivo, tanto da poter permettere, idealmente, un trasferimento di personale “Semplice come attraversare la strada.” Che non è poi la mera mission aziendale bensì l’effettiva origine del suo nome stesso, visto come si tratti di un diretto riferimento al beneamato personaggio tedesco Ampelmännchen (il piccolo uomo del traffico) figura stilizzata col cappello tradizionalmente ritratta nei semafori pedonali per chiarire la loro funzione agli abitanti dell’intero Centro Europa. Una creazione risalente alla seconda metà del Novecento con origine presso il territorio occupato della Germania Est, presso la quale si diceva ritrarre niente meno che il suo capo di stato a partire dal 1971 Erich Honecker, ispirandosi a una sua celebre fotografia con indosso un riconoscibile copricapo panamà. Che oggi compare, su una luce di via perfettamente analoga, anche sopra queste surreali piattaforme, in grado di mantenere l’orizzonte perfettamente stabile per gli utilizzatori quando esso avrebbe dovuto essere tutt’altro. Una soluzione scaltra, ed innegabilmente efficace, ad un problema che ha per lungo tempo condannato l’umanità in mare…

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Il funzionamento dello strano dirigibile che voleva trivellare i cieli

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Le ripide salite, le brusche discese, i robusti sollevamenti, i lunghi salti che colmano lo spazio tra i continenti. Ogni cosa è possibile se crederai in te stesso; perciò non perderti mai d’animo. E se mai dovesse vacillare la tua volontà, pensa a quello che ti ho detto credi intensamente a questa serie di parole. Soltanto in questo modo, potrai riuscire a superare la crisi. Già, completamente inutili verso l’inizio degli anni ’80. Fratello dirigibile, sorella mongolfiera, retaggi di un tempo in cui l’unico modo per sfuggire alla gravità era pesare meno dell’aria, grazie a un ingombrante bagaglio di quello stesso fluido attentamente riscaldato e/o gas particolarmente utili, incendiabili ma molto lievi. Poiché la capacità di carico, per quanto elevata, di un aeromobile realizzato con la foggia di uno pneumatico per biciclette (non a caso, continuava ad impiegarli la Michelin) è inerentemente privo di quella dote importante che possiamo definire il “controllo verticale”. Fondamentalmente necessaria a compiere molte delle imprese che oggi ci si aspetta da un comune elicottero ed aeroplano. Già, pensateci: come faceva l’Hinderburg (o uno qualsiasi dei suoi più fortunati successori) a salire o scendere a comando? Esisteva un modo soltanto, consistente nel rilascio pianificato dei suoi ingenti carichi di zavorra, qualcosa d’inerentemente e logisticamente complesso, nel caso in cui oltre a un numero preciso di passeggeri s’intendesse trasportare un carico variabile, costituito dai loro bagagli, merci oppure missive postali. Ed è questo problema che l’inventore statunitense parzialmente dimenticato dalla storia Arthur Crimmins, iniziando a lavorare proprio nel penultimo decennio del Novecento, si era prefissato di risolvere mediante un nuovo e rivoluzionario approccio alla questione. Quello del suo Aerolift Cyclocrane, finanziato da ben cinque diverse compagnie di raccolta e vendita del legname canadese, sostanzialmente un’aeronave ibrida in cui il volo veniva sviluppato (letteralmente) al 50% per l’impiego di grandi sacche d’idrogeno ed elio, ed al 50% da qualcosa di drasticamente inaspettato e brutalmente efficiente. In pratica la versione sovradimensionata di quattro ornamenti da cofano a forma d’aeroplano con tanto di motore funzionante, disposti in posizione cruciforme attorno a una struttura solida centrale. Ma soprattutto, capaci di ruotare lateralmente per un intero arco di 360 gradi, potendo sviluppare la stessa capacità di spinta sia verso indietro ed avanti, che nelle due direzioni perpendicolari al senso di marcia. Crimmins scelse quindi di chiamare simili apparati a forma di T gli stalks (gambi) e posizionare la cabina di pilotaggio, costituita nei suoi due prototipi dalla parte frontale di un elicottero, attaccata ad un lungo filo ben distante dal resto dell’improbabile congegno volante. Per una ragione che può essere facilmente identificata, nella specifica maniera in cui la sua creazione si sarebbe comportata durante l’utilizzo e soprattutto, in fase di decollo ed atterraggio. Il punto principale ed artificio risolutivo custodito nel cuore del Cyclocrane era la maniera in cui esso potesse sollevare se stesso mediante l’impiego della solita tecnologia del gas dei dirigibili, ma rigorosamente NON il suo carico. A vantaggio del quale sarebbe intervenuta la spinta verso l’alto generata dall’espediente aerodinamico che prende il nome di ciclogiro, oppure ciclo-rotore. In altri termini quella generata dalla rotazione longitudinale di una serie di pale capaci di sfruttare un principio simile, ma distintamente diverso da quello del normale rotore di un elicottero. Un sistema che si trovava essenzialmente rappresentato, nel caso della notevole invenzione americana, dall’intero veicolo indotto a ruotare su se stesso alla velocità di 13 giri al minuto, abbastanza da spingere la parte finale del gambo con le sue piccole ali (o blades/lame secondo la terminologia ufficiale) a una velocità soggettiva di quasi 100 Km orari. Il che avrebbe permesso al pilota, nella sua cabina posta a ragionevole distanza di sicurezza, d’inviare un comando ciclico capace di far puntare le loro superfici di controllo in direzione alternata, al fine di contrastare a seconda della necessità la naturale tendenza dell’aeronave a salire, piuttosto che quella indotta dal carico a scendere verso il terreno. In altri termini, restituendo alla sapiente mano umana l’assoluto controllo della sua altitudine all’interno della colonna atmosferica, anche senza ricorrere all’approccio più moderno di un vettore più pesante dell’aria. Soluzione capace di comportare non pochi vantaggi, come la quantità assolutamente ridotta di emissioni inquinanti, la marcia comparativamente molto più silenziosa e la sempre intrigante possibilità di raggiungere luoghi molto remoti, sollevando carichi pesanti (i.e. tronchi) per poterli riportare sani e salvi presso l’interessata civiltà in attesa. Ed anche qualche valido, persistente problema…

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L’apprezzabile correlazione tecnologica tra la ruota del criceto e la cattedrale

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C’è della vera forza, in questo pelo dorato. Gran possanza nelle sue vibrisse, gli occhi vispi, le zampette stabili e convinte. Per un lungo tempo l’essere venuto dalla Siria, singolo animale che possa dirsi più rassomigliante a un “roditore addomesticato” ha coinvolto ed affascinato gli appassionati etologi di tutto il mondo, per la sua capacità di trasformare la prigionia in una valida opportunità. Mentre corre, corre e impegna le considerevoli energie dentro la piccola gabbietta, che nella sua mente non è piccola ma un campo vasto e ingombro di splendenti margherite, entro cui esplorare un longilineo itinerario alla ricerca metaforica dell’orizzonte. Visione fantastica ma in qualche modo realizzabile, grazie al sapiente impiego di un utile attrezzo per l’iniziativa dei suoi carcerieri: Magna Rota, la grande macina posizionata in verticale, fatta girare dal roditore occupante del suo accogliente spazio cavo. La cui ispirazione storica, in maniera alquanto inaspettata, possiamo facilmente individuare nei manoscritti e le altre opere di un tempo assai remoto, centrate attorno all’epoca del Medioevo ma risalenti anche, come acclarato dai filologi, al Mondo Antico ed in particolare l’Antica Roma. Certo, all’epoca nessuno avrebbe avuto l’occasione o il desiderio di tenere in casa un’intera famiglia di Mesocricetus auratus. Ed è per questo che a mettere in moto l’ingranaggio, a quei tempi, dovevano pensarci le persone.
Certo è che quando si sceglie di utilizzare l’aggettivo magna (latino per “[cosa] grande”) tutto è chiaramente relativo, così traslando la questione fino alle effettive proporzioni di uno o più umani, è inevitabile che la circonferenza intorno al mozzo e nesso delle situazione finisca per misurare un minimo di 3 metri e mezzo, fino a un massimo di 5 o 6. Il che valeva a dargli una funzione d’importanza tanto primaria che in effetti, potremmo giungere a considerarla l’obiettivo per cui veniva abitualmente posta in opera, in una crescente varietà di situazioni. Immaginate a tal proposito una squadra di operai e schiavi impegnata presso il territorio dell’Urbe, che su indicazione dell’Imperatore in persona avesse ricevuto il mandato di costruire l’ennesima diramazione dell’acquedotto cittadino, un’importante segno di riconoscimento del notevole ingegno civile dei nostri antenati. Struttura la quale, come ben sappiamo dagli esempi rimasti ancora in piedi, non viaggiava sotto terra come all’epoca corrente bensì sul “viadotto acquatico” di una lunga serie di archi, sostenuti all’altezza approssimativa di 10 metri. Fino alla quale, prevedibilmente, risultava necessario sollevare una grande quantità di materiali, al punto che la sola forza muscolare, di per se, non avrebbe potuto dimostrarsi altro che insufficiente. Ora se guardiamo ancora più indietro, nella lunga cronologia delle civiltà pregresse, fino alle piramidi egizie, possiamo dire che la soluzione per sfidare i cieli con le proprie costruzioni sia apparente nella forma stessa di quest’ultime, le cui pareti digradanti erano la rampa stessa, per cui uno spazio orizzontale maggiore potesse corrispondere allo sforzo comparativamente ridotto, al fine di sollevare le grandi e pesanti pietre dell’edificio. Ma poiché per i Romani, che costruivano direttamente in verticale, un tale approccio non sarebbe stato applicabile, è palese che dovesse esistere a quel punto un metodo migliore. Come allungare, quindi, lo spazio percorso più e più volte con le pietre da costruzione, riducendo conseguentemente lo sforzo necessario al sollevamento, senza per questo dover costruire l’approssimazione antropogenica di una montagna? La risposta è quella semplice, di usare una carrucola, ma non poi tanto semplice, se si considera l’implicito bisogno di ottimizzare. Così che celebre trattato De architectura  di Vitruvio (15 a.C.) allude nel suo decimo e ultimo libro ai diversi metodi per il sollevamento di carichi pesanti in uso in tutto il territorio civilizzato, tra cui possiamo individuare l’insieme di tre carrucole in un singolo sistema interconnesso, chiamato trispastios (rapporto di potenza 3 a 1) e quello ancor più efficace del pentaspostos (cinque carrucole) per cui uno sforzo pari all’entità di 50 Kg poteva corrispondere all’agevole sollevamento di un carico di 250. Ma il più impressionante degli approcci era senz’altro il polyspaston, in cui una pluralità di questi metodi venivano associati in serie, e fatti funzionare mediante l’uso di un argano o cabestano, ruota spinta innanzi dalla forza di uomini o animali, incrementando ulteriormente il vantaggio operativo degli utilizzatori. Finché in un giorno a cui è impossibile risalire, a qualcuno non venne in mente di mettere i muscoli dentro la ruota stessa…

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