Per gli automobilisti in attesa che il semaforo diventi verde, gli incroci trafficati del centro città sono come tutte le altre mattine.
Non sanno di essere circondati da cemento armato, o meglio, di trovarsi proprio sopra di esso. Pochi metri più in basso, un fascio di luce abbagliante filtrava nell'oscurità, spaventando gli "abitanti" sotterranei.
L'obiettivo di una telecamera trasmette a terra le immagini di muri bagnati e screpolati, mentre un operatore controlla il robot e osserva attentamente un display posto di fronte ad esso. Non si tratta di fantascienza o horror, ma di una moderna e quotidiana ristrutturazione delle fognature. I nostri motori vengono utilizzati per il controllo della telecamera, per le funzioni degli utensili e per la trazione delle ruote.
Sono finiti i tempi in cui le squadre di operai tradizionali scavavano le strade e paralizzavano il traffico per settimane per lavorare sulle reti fognarie. Sarebbe ideale poter ispezionare e ammodernare le tubature sottoterra. Oggi, i robot per fognature possono svolgere molte attività dall'interno. Questi robot stanno assumendo un ruolo sempre più importante nella manutenzione delle infrastrutture urbane. Se ci sono oltre mezzo milione di chilometri di fognature da manutenere, idealmente, l'intervento non dovrebbe avere ripercussioni sulla vita a pochi metri di distanza.
In passato era necessario scavare a lungo per raggiungere le tubature sotterranee e individuare eventuali danni.
Oggi, i robot per l'ispezione delle fognature possono effettuare valutazioni senza bisogno di lavori edili. I tubi di diametro inferiore (di solito i raccordi domestici più corti) sono collegati al cavo di collegamento. Il cavo può essere spostato verso l'interno o verso l'esterno arrotolandolo.
Questi tubi sono dotati solo di telecamere rotanti per l'analisi dei danni. D'altra parte, per tubi di grande diametro si può utilizzare una macchina montata su una staffa e dotata di una testa di lavoro multifunzionale. Tali robot sono utilizzati da tempo nei tubi orizzontali e più recentemente anche in quelli verticali.
Il tipo di robot più comune è progettato per muoversi in linea retta e orizzontale all'interno di una fognatura con una pendenza minima. Questi robot semoventi sono costituiti da un telaio (di solito un pianale con almeno due assi) e da una testa operativa con telecamera integrata. Un altro modello è in grado di navigare anche nei tratti curvi della tubazione. Oggi i robot possono persino muoversi in tubi verticali, poiché le loro ruote, o cingoli, possono premere contro le pareti dall'interno. Un sistema di sospensioni mobili sopra il telaio mantiene il dispositivo centrato al centro della tubazione; il sistema di molle compensa le irregolarità e le piccole variazioni di sezione, garantendo la trazione necessaria.
I robot per fognature non vengono utilizzati solo nelle reti fognarie, ma anche nei sistemi di tubazioni industriali, come ad esempio nell'industria chimica, petrolchimica o del petrolio e del gas. Il motore deve essere in grado di trainare il peso del cavo di alimentazione e trasmettere l'immagine della telecamera. A tale scopo, il motore deve fornire una potenza molto elevata in dimensioni ridotte.
I robot per la pulizia delle fognature possono essere equipaggiati con teste di lavoro molto versatili per la manutenzione automatizzata.
La testa di lavoro può essere utilizzata per rimuovere ostruzioni, incrostazioni e depositi o disallineamenti di manicotti sporgenti, ad esempio tramite fresatura e rettifica. La testa di lavoro riempie il foro nella parete del tubo con il composto sigillante o inserisce il tappo di tenuta nel tubo. Nei robot con tubi di diametro maggiore, la testa di lavoro è posizionata all'estremità del braccio mobile.
In un robot per fognature di questo tipo, ci sono fino a quattro diverse funzioni di azionamento da gestire: il movimento della ruota o del cingolo, il movimento della telecamera e l'azionamento dell'utensile e il suo posizionamento tramite un braccio rimovibile. In alcuni modelli, la quinta funzione di azionamento può essere utilizzata anche per regolare lo zoom della telecamera.
La telecamera stessa deve essere in grado di orientarsi e ruotare per fornire sempre l'inquadratura desiderata.
Il sistema di azionamento delle ruote è differente: l'intero telaio, ciascun albero o ogni singola ruota possono essere mossi da un motore separato. Il motore non solo sposta la base e gli accessori nel punto di utilizzo, ma deve anche azionare i cavi lungo le linee pneumatiche o idrauliche. Il motore può essere dotato di perni radiali per mantenere in posizione le sospensioni e assorbire la forza generata in caso di sovraccarico. Il motore per il braccio robotico richiede meno forza rispetto al motore radiale e ha più spazio a disposizione rispetto alla versione per la telecamera. I requisiti per questo sistema di propulsione non sono così stringenti come quelli per i robot di pulizia delle fognature.
Oggi, le condotte fognarie danneggiate spesso non vengono sostituite, ma rivestite con tubi di plastica. Per fare ciò, i tubi di plastica vengono pressati all'interno della tubazione mediante pressione d'aria o d'acqua. Per indurire la plastica morbida, questa viene poi irradiata con luce ultravioletta. A tale scopo si possono utilizzare robot specializzati dotati di potenti fari. Una volta completato il lavoro, un robot multifunzionale con una testa di lavoro deve essere spostato all'interno per tagliare la diramazione laterale della tubazione. Questo perché il tubo inizialmente sigillava tutti gli ingressi e le uscite della tubazione. In questo tipo di operazione, le aperture vengono fresate una ad una nella plastica indurita, solitamente nell'arco di diverse ore. La durata e l'affidabilità del motore sono essenziali per un funzionamento ininterrotto.