Acireale: gli studenti del Galileo Ferraris costruiscono droni. Che poi vengono abbattuti a fucilate

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Di Filippo Scaglione e Antonio Vinci, docenti dell’IISS “G.Ferraris” di Acireale

L’introduzione nella didattica dello studio dei droni riveste particolare importanza sia per quanto riguarda l’aspetto dell’acquisizione di conoscenze e competenze specifiche relative a diverse discipline sia per l’acquisizione di competenze trasversali. Come dimostra l’esperienza di docenti e studenti in un Istituto Tecnico siciliano.

Costruendo e facendo volare droni i ragazzi devono sfruttare le competenze raggiunte in molte materie di studio, come Sistemi, Fisica, Matematica, Chimica, Elettrotecnica e Elettronica, Informatica, Diritto, Inglese. Già dalla scelta dei componenti per la realizzazione del drone si impone un approccio al problema di tipo sistemistico, ovvero scegliere opportunamente un insieme di elementi che cooperino tra loro per raggiungere uno scopo (il volo).

Partendo dal budget disponibile, ci si orienta verso la scelta del telaio, le cui dimensioni determinano la scelta dei motori e, conseguentemente, delle eliche e quindi di un’opportuna sorgente di energia (batteria). La valutazione delle caratteristiche delle eliche, la struttura del telaio e la distribuzione delle masse, la valutazione delle inerzie e del comportamento del drone in volo richiamano importanti principi di Fisica. La conoscenza delle diverse tipologie di batterie e i loro principi di funzionamento richiedono la conoscenza di elementi di Chimica. L’idonea scelta dei motori e il loro corretto dimensionamento, la gestione dei diversi valori di corrente che percorrono i circuiti del drone, i circuiti per il controllo del suo assetto e della sua stabilità richiedono conoscenze di Elettronica ed Elettrotecnica. La programmazione della centralina e la valutazione delle sue caratteristiche hardware, il settaggio dei parametri del radiocomando prevedono conoscenze di Informatica. La Matematica entrerà in gioco tutte le volte sarà necessario calcolare un dimensionamento. La perfetta conoscenza della normativa ENAC relativa al volo dei droni professionali e amatoriali richiede conoscenze di Diritto. Infine molta della documentazione relativa alla costruzione dei droni presente su Internet è in lingua inglese, per cui l’uso di questa lingua nel corso delle attività di studio e ricerca sull’argomento è quasi sempre richiesto.

I professori Scaglione e Vinci, autori di questo articolo

Non è da trascurare l’aspetto relativo all’integrazione che i multirotori possono promuovere all’interno delle istituzioni scolastiche. L’utilizzo dei droni, di fatto, risulta utile in taluni casi anche a studenti portatori di handicap. A conferma di questo, istruendo un qualsiasi motore di ricerca con le parole chiave “droni” e “disabilità”, si otterranno una serie di attività significative che, sfruttando l’impiego dei droni, hanno consentito il superamento delle condizioni di disabilità.

Inoltre la capacità di sapere pilotare un drone potrebbe costituire in futuro, previo conseguimento di un attestato di pilota APR, un’opportunità lavorativa. Di fatto, l’utilizzo dei droni si va sempre più affermando in diversi ambiti ed è in continua espansione: rilevamento del territorio, salvaguardia dei beni architettonici, sicurezza e ordine pubblico, difesa, medicina e sanità, trasporto, manutenzione di linee elettriche e antenne, cinema e fotografia. È sempre più richiesto il supporto del pilota professionista che, con il suo drone specifico, affianca l’esperto (ingegnere, architetto, perito tecnico, addetto alla sicurezza, ecc..)

Già da due anni, durante le manifestazioni di orientamento, l’IISS Galileo Ferraris di Acireale   espone al pubblico i droni progettati e realizzati dai ragazzi partendo da zero, studiando e individuando i componenti che offre il mercato consumer.

Sempre nell’ambito dello stesso evento, i visitatori hanno potuto assistere a una simulazione di gara consistente nel fare attraversare dai droni un certo numero di cerchi posizionati all’interno della palestra dell’Istituto. A supervisionare la messa a punto dei multirotori è stato il prof. Scaglione Filippo (Elettronica), mentre  la prof.ssa Pavone Mariella (Scienze Motorie) si è occupata dell’addestramento al pilotaggio degli studenti.

Il lavoro svolto è stato notevole. Invece di utilizzare droni commerciali RTF (Ready To Fly) e imparare a pilotarli, si è preferito farli realizzare dai ragazzi con la prospettiva di offrire loro una formazione mirata per un’ulteriore possibilità di sbocchi lavorativi. Lo studente, che ha sviluppato la capacità di realizzare un drone perfettamente funzionante, in futuro potrà avere maggiori chances di essere assunto presso un’azienda del settore che opera nella progettazione e produzione di droni finalizzati all’uso specifico e professionale.

I droni da noi realizzati a prima vista potrebbero sembrare poco affidabili e strutturalmente fragili. Ciò è stato smentito da severi test di collaudo durante i quali i nostri droni, utilizzati come bersagli volanti dai tiratori del Centro sportivo presso il poligono di tiro “Etna Shooting Club” di Sigonella, hanno dimostrato manovrabilità e robustezza fuori dal comune.

Abbiamo inoltre realizzato, all’Oasi del Simeto, riprese dall’alto con foto e video del corso del fiume, allo scopo di individuare i nidi delle tartarughe Caretta carettaOggi ci sentiamo pronti per fare il salto di qualità: organizzare gare di droni e costruire multirotori ancora più stabili e affidabili, tali da permettere il monitoraggio ambientale, civile e industriale (terreni messi a coltura, impianti fotovoltaici, edifici civili e industriali).

Un’altra occasione per mettere alla prova l’affidabilità dei nostri droni è stata durante le esibizioni estive presso alcuni stabilimenti balneari di Catania Playa. Presso il “Lido America” è stata condotta una simulazione di salvataggio in mare; al “Lido Internazionale” si è tenuta l’esibizione delle “Frecce Tricolore; al “Lido Sirius” di Fondachello-Mascali droni dotati di fumogeni colorati sono stati fatti esibire e mostrati ai ragazzi presenti nel Campus estivo.

Foto di Fabrizio Cagni docente IISS “G.Ferraris” di Acireale

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