Il progetto

HeritageBot - Sistemi Robotici per i Beni Culturali
Breve descrizione

HeritageBot è un progetto di valorizzazione tecnologica e di mercato del contenuto implicito ed esplicito di conoscenza di brevetti in ambito robotico attraverso la realizzazione di sistemi di servizio per i beni culturali e lo sviluppo di servizi per l’applicazione operativa (industriale, culturale, educativa, etc.) delle soluzioni tecnologiche individuate.

L’utilizzo di sistemi robotici in architettura e archeologia presenta un enorme potenziale che verrà affrontato dal punto di vista tecnico, attraverso la studio e la realizzazione di nuovi prototipi, e dal punto di vista economico, attraverso l’identificazione di una amplia gamma di applicazioni (es. cessione di brevetti o licenze, servizi di supporto all’uso degli HeritageBot, realizzazione di spin-off, facilitazione di start-up locali, valorizzazione delle conoscenze e competenze maturate da UniCLAM, etc).

L’unità di ricerca annovera le diverse competenze di natura tecnica, economica e giuridica necessarie ad entrambe le forme di valorizzazione. Le competenze trasversali dell’unità di ricerca sono relative ai laboratori LARM in ambiti ingegneristici, DART nell’ambito dei Beni Culturali, e IMPRENDILAB e FINLAB in ambito economico-aziendale.

Le attività dell’unità di ricerca si svilupperanno in fasi sequenziali, anche parzialmente sovrapposte in termini temporali, con programmazione di azioni sempre rivolte all’integrazione degli aspetti tecnico con quelli economico-aziendali di trasferimento tecnologico imprenditoriale. Il progetto è pensato con una articolazione in 6 fasi di diversa durata durante le quali oltre a sviluppare i sistemi robotici e a maturare il trasferimento tecnologico secondo gli obiettivi proposti, si procederà alla formazione di personale con la multidisciplinarietà che richiede lo svolgimento del progetto, come un primo risultato di trasferimento tecnologico. La piattaforma robotica sarà utilizzata in attività dimostrative sul campo non solo per validare i risultati tecnologici di sviluppo dei sistemi robotici per i beni culturali, ma anche per veicolare il trasferimento tecnologico in realtà imprenditoriali e di utilizzatori per successivi sviluppi dei risultati del progetto.

In sintesi, le attività del progetto prevedono studi delle applicazioni possibili, progettazione di soluzioni e loro operatività, implementazioni con test di validazione, coinvolgimento di end-users e stakeholders, contestualizzazione dell’utilizzo della piattaforma robotica nel contesto specifico dei beni culturali.

I gruppi di ricerca coinvolti

 

dart-logo

Il DART: Laboratorio di Documentazione, Analisi, Rilievo dell’Architettura e del Territorio viene istituito nel 1999 e da allora opera con l’obiettivo di sviluppare esperienza, insegnamento e ricerca nei settori dell’analisi, indagine, documentazione dei Beni Culturali, con il focus principale su aspetti propri dell’architettura, complessi architettonici e/o archeologici, e del territorio ed all’archeologia industriale.

 

finlab-logo

FINLAB – Il Laboratorio di Finanza Aziendale è stato istituito nel 2007, per rispondere ai fabbisogni di conoscenza e ricerca sulle dinamiche finanziarie delle piccole e medie imprese, caratterizzate da strutture finanziarie eccessivamente orientate all’indebitamento e generalmente condizionanti i processi di crescita. Come campo di indagine è stato prioritariamente scelto il sistema delle imprese locali la cui criticità si è acuita negli ultimi anni anche alla luce dei nuovi vincoli imposti da Basilea che accentuando la corrispondenza tra il price del credito e il rischio d’impresa, hanno reso sempre più scarse le risorse finanziarie. Su tali basi, l’operatività di FINLAB consiste nella rilevazione ed analisi di dati sulla complessità finanziaria delle imprese.

 

imprendilab-logo

L’IMPRENDILAB mira ad approfondire l’analisi della struttura imprenditoriale italiana e laziale attraverso indagini empiriche e studi metodologici; proporre occasioni formative agli studenti, ai laureati e al personale tecnico-amministrativo dell’università di Cassino e del Lazio Meridionale che desiderano avviare un’impresa nonché agli imprenditori o aspiranti tali residenti in provincia di Frosinone; stabilire un presidio territoriale mirato alla rivitalizzazione del tessuto imprenditoriale locale attraverso la valorizzazione e l’incubazione di idee provenienti dal mondo universitario e dagli imprenditori residenti; sperimentare nuove modalità formative e individuare best practice in materia di formazione imprenditoriale.

 

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Il LARM: laboratorio di Robotica e meccatronica è stato istituito nel 1990 con finalità delle attività relative allo sviluppo di esperienze e conoscenze per la formazione, la ricerca e la consulenza tecnico-scientifica nei settori dell’Automazione e della Robotica nell’ambito della Ingegneria Meccanica. Le attività del LARM sono anche orientate e disponibili per collaborazioni in ambito industriale e professionale al fine di studiare, progettare, e migliorare sistemi meccanici e meccatronici tradizionali ed innovativi.

Obiettivi

HeritageBot è un progetto di ricerca innovativo che prevede la realizzazione di sistemi robotici per i beni culturali e lo sviluppo di servizi per l’applicazione operativa (industriale, culturale, educativa, etc.) delle soluzioni tecnologiche individuate. L’utilizzo di sistemi robotici in architettura e archeologia presenta un enorme potenziale che verrà affrontato -dal punto di vista tecnico- attraverso la studio e la realizzazione di nuovi prototipi e –dal punto di vista economico- attraverso l’identificazione di una amplia gamma di applicazioni (es. servizi di supporto all’uso degli HeritageBot, realizzazione di spin-off, facilitazione di start-up locali, valorizzazione delle conoscenze e competenze maturate da UniCLAM, etc).

In dettaglio, il progetto HeritageBot persegue due obiettivi di ricerca che rispondono alle finalità delineate dal bando e che sono tra di loro fortemente integrati:

  1. lo sviluppo e il perfezionamento di un prototipo di sistemi robotici per i beni culturali e la conseguente realizzazione di attività di supporto al trasferimento tecnologico e diffusione delle conoscenze (O1);
  2. la realizzazione di un insieme di pacchetti integrati di servizi per rendere rapidamente utilizzabili in ambito culturale e industriale le competenze scientifiche e gli strumenti tecnologici sviluppati in ambito accademico (O2).

Il primo obiettivo (O1) consiste nello sviluppo di un prototipo di sistema robotico per i beni culturali e nell’identificazione e realizzazione di un insieme di attività per il trasferimento tecnologico a livello locale e regionale. Questa prima finalità è coerente con l’obiettivo 4 (art. 5 del bando FILAS) riguardante la “realizzazione di strumenti ed attività di supporto per l’organizzazione di programmi dedicati al trasferimento tecnologico ed alla connessa diffusione di conoscenze”.

Il secondo obiettivo (O2) consiste nella realizzazione di un insieme di servizi integrati (bundled services) che possano rendere la ricerca scientifica direttamente e rapidamente fruibile dall’industria e dai cittadini in ambito locale e regionale. Questa seconda finalità è coerente con gli obiettivi 1 e 3 (art. 5 del bando FILAS) riguardanti la “la costituzione e gestione di una strumentazione integrata con una banca dati, anche telematica, per l’utilizzo delle competenze scientifiche e tecnologiche” e “la promozione delle prestazioni svolte presso le imprese da personale con competenze scientifiche e tecniche”.

Valenza innovativa

Lo stato dell’arte del connubio tra Robotica e BBCC è estremamente sintetico.

Un primo esempio è il Robot mobile per la fruizione e la ricostruzione 3D di una caverna paleolitica, sviluppato dall’ Istituto di Studi sui Sistemi Intelligenti per l’Automazione CNR – ISSIA, Bari. Si tratta di un robot mobile autonomo per la fruizione remota di una grotta ricca di pitture e reperti preistorici. Il robot è in grado di esplorare l’ambiente e di assumere posizioni determinate. Il prototipo è costituito da una piattaforma robotica mobile equipaggiata con un sensore laser, sensori a ultrasuoni, inclinometri, una telecamera, una bussola ed un’antenna per la comunicazione wireless fra il robot ed un computer remoto. La piattaforma robotica è costituita da quattro ruote da fuoristrada per affrontare le pendenze. Ci sono, inoltre, sedici sensori sonar posizionati davanti e dietro il robot, capaci di individuare ostacoli. La piattaforma robotica contiene quattro motori, un processore locale e le batterie. Sulla piattaforma è stato installato un sensore laser capace di individuare oggetti, un sistema di illuminazione e la telecamera.

Altro prototipo è CICEROBOT, robot museale realizzato dal Dipartimento di Ingegneria informatica e dall’Icar-CNR di Palermo, permette di programmare la visita a seconda delle esigenze e riesce a guidare i turisti nel museo evitando ostacoli e file”. E’ dotato di una tastiera, un monitor, una telecamera e dei sensori che lo collegano ad un nodo Internet al quale puo’ collegarsi anche chi si trova fuori dal museo per una visita virtuale. Lo stesso nodo permette di teleguidarlo.

Alcune sperimentazioni sono state effettuate per ispezioni entro cunicoli e piccoli spazi, non raggiungibili dall’uomo per la loro dimensione o per condizioni ambientali particolarmente difficili. Qualcosa di simile è stato tentato con dei droni volanti a seguito del recente sisma in Abruzzo, per l’indagine sullo stato di ambienti distrutti dal terremoto, in condizioni di pericolo per i soccorritori e i tecnici (si ricorda il caso della basilica di Santa Maria di Collemaggio a l’Aquila).

Fra le applicazioni, ancora allo stato di sperimentazione, si rammenta l’utilizzo di un robot cartesiano che ha permesso di studiare e di elaborare un’indagine diagnostica per il capolavoro di Pablo Picasso ‘Guernica’, sottoposto al Museo Reina Sofia ad una dettagliata analisi attraverso lo scatto di circa 24mila fotografie ad altissima risoluzione di ogni centimetro quadrato, a luce naturale, con gli ultravioletti, a raggi infrarossi.

Si segnala in ultimo il progetto di ricerca “after dark” che ha appena conquistato la prima edizione dell’IK Prize, il premio istituito da quest’anno che ricompensa le idee capaci di sfruttare la tecnica digitale e creare un ponte di collegamento tra la Tate Britain, la galleria d’arte di Londra e il grande pubblico. Il progetto riesce a sfruttare gli orari di chiusura del museo, grazie a dei dispositivi telecomandati che sono le componenti principali del progetto. Da una parte, quattro androidi più uno di riserva, alti circa un metro e venti centimetri, dotati di telecamere e faretti orientabili. Saranno le gambe e gli occhi degli internauti notturni per poi scomparire di giorno, quando il museo sarà aperto ai turisti in carne e ossa. Dall’altra, un sito dove il pubblico potrà controllare a turno gli automi, farli girovagare anche in stanze proibite e vedere il video in tempo reale. Non solo il proprio ma anche quello degli altri utenti. Ogni visitatore potrà mettersi alla guida per un tempo limitato, mentre la fila sarà gestita da un sistema automatico.

Nel campo della conservazione e del restauro l’applicazione di sistemi robotici porterebbe significative innovazioni in grado di sviluppare una conoscenza dell’opera, analizzata al fine di valutarne nel modo più consapevole il restauro.

La valenza innovativa del progetto proposto può essere riconosciuta sia nell’aspetto puramente tecnico di sviluppo di sistemi robotici user-friendly specificatamente per utenti in attività nei BBCC che nella finalità di un trasferimento tecnologico con una struttura economico-aziendale orientata al radicamento degli sviluppi tecnologici in realtà imprenditoriali.

I sistemi robotici che si intendono sviluppare avranno la peculiarità di essere studiati e progettati, insieme agli utilizzatori finali, per avere caratteristiche strutturali e capacità funzionali non solo ben comprensibili agli utenti finali ma sparatutto a livelli di costo e di gestione operativa a loro accessibili, senza dover ricorrer alla consulenza e/o presenza di esperti in robotica per il loro uso sul campo.

Il trasferimento tecnologico verrà assicurato in termini duraturi ed imprenditoriali con una struttura economico-aziendale che l’unità di ricerca vuole conseguire con l’integrazione di attori economico-aziendali con esperti di robotica e BBCC al fine non solo di preparare nuovi professionisti con tali capacità multidisciplinari ma anche per stimolare e preparare una realtà imprenditoriale per lo sfruttamento dei risultati del progetto.

Applicabilità e trasferibilità dei risultati

I profili che configurano l’utilità del progetto HeritageBot assumono sia una valenza tecnica, sia una valenza economica.

A partire dal primo profilo (valenza tecnica), le attività di sviluppo e di perfezionamento dei prototipi di sistemi robotici per i beni culturali, incluse le relative attività di supporto, permettono di integrare conoscenze specialistiche di settore, muovendo verso la creazione di nuove competenze, nonché verso la loro diffusione.

In altri termini, si afferma il trasferimento tecnologico, portatore della creazione di valore nel lungo periodo. Da ciò deriva, altresì, la possibilità di espletare una serie di attività open/citizen science.

Per quanto attiene al secondo profilo (valenza economica), il progetto HeritageBot si fonda sullo sviluppo e sull’erogazione di pacchetti integrati di servizi che facilitano l’utilizzazione diretta e immediata da parte degli utilizzatori/destinatari delle attività progettuali.

In modo specifico, anche grazie all’utilizzo di una piattaforma web (HeritageBot Community), i servizi da erogare consentono di esternalizzare il bene culturale attraverso i sistemi robotici prototipati.

Pertanto, possono essere intesi quali servizi derivanti dalle funzioni tecniche/economiche dei prototipi HB1 e HB2, le seguenti attività specialistiche rivolte al settore dei beni culturali:

  • attività di check-up iniziale;
  • attività di screening nel rilievo e nella conservazione;
  • assistenza tecnica nell’attività di restauro;
  • attività di valorizzazione, anche mediante report e studi specialistici.

Sulla scia di tali proposizioni, l’applicabilità del progetto HeritageBot non trova limiti nel campo (o settore) dei beni culturali, come puntualmente descritto nelle sezioni in cui è definita l’idea progettuale e i relativi obiettivi.

Per quanto attiene la trasferibilità dei risultati del progetto HeritageBot, sono previste specifiche attività di valorizzazione economica.

In particolare, si prevede il ricorso a due strumenti di natura innovativa che consentono di perseguire la trasferibilità a terzi dei risultati progettuali: lo spin off accademico e l’incubazione di start-up.

Nell’attuale scenario economico-competitivo, tali strumenti offrono possibilità differenziali rispetto a quelli tradizionalmente intesi, poiché facilitano sia i processi collaborativi tra più entità di natura pubblica e privata, generando valore nel lungo periodo, sia la visibilità degli asset immateriali e il loro potenziale e continuo miglioramento.

Impatto atteso della ricerca

Il sistema di servizi del progetto HeritageBot rappresenta e sintetizza un modello innovativo per la conservazione e la valorizzazione dei beni culturali a livello locale e non locale.

La proposta di ricerca offre la possibilità di fruire del patrimonio artistico-culturale della regione, sollecitando il progresso del sistema socio-economico al quale è rivolta l’iniziativa progettuale.

Del resto, le determinanti della tecnologia da impiegare (ad esempio, la flessibilità, la facilità di utilizzo, il basso costo) per perseguire gli obiettivi di HeritageBot si riversano e si trasformano in benefici economici futuri generati dal suo utilizzo.

Nonostante ciò, se da un lato, si attua il modello del trasferimento tecnologico, coniugando sistemi robotici brevettati e beni culturali; dall’altro lato, l’impatto generato dal progetto si riflette, altresì, nella comunicazione di know how specialistico, orientata a organizzazioni di ogni tipo, anche di piccole dimensioni rispetto al territorio sul quale insiste il modello proposto.

In questa prospettiva, il passaggio da un modello “closed, per ciò che attiene la brevettazione, a un modello “opened” genera processi di integrazione e miglioramento delle conoscenze, idee, competenze che si tramutano in nuovi asset innovativi per la crescita economico-sociale del contesto territoriale.

Altro aspetto di impatto socio-economico può considerarsi nei risultati del progetto che potranno permettere ad operatori sui beni culturali di gestire in prima persona i sistemi robotici del progetto con soddisfazione personale ed economica per una diretta implementazione delle procedure proprie delle discipline dei beni culturali con mezzi e soluzioni all’avanguardia nella tecnica. Infatti, una finalità dell’integrazione multidisciplinare dell’unità di ricerca è anche quella di rendere partecipi gli operatori di beni culturali agli sviluppi tecnologici per i mezzi che potranno agevolarne il lavoro con soddisfazione culturale e vantaggi economici.

Per quanto riguarda l’impatto del progetto sui Beni Culturali della Regione, l’ambito regionale di applicazione è tale da coprire l’intero territorio del Lazio, una regione con un immenso patrimonio culturale, declinato in vari modi:

Musei di vario tipo (antichità, arte moderna e contemporanea ecc): Musei archeologici, antiquarium, aree e siti archeologici, Gallerie, Musei diffusi sul territorio.

Monumenti, abbazie, Ville e giardini storici,

F.E.C, e cioè il Fondo Edifici di Culto ([1]), il cui patrimonio è costituito da beni di varia natura, principalmente da edifici sacri. Compito del Fondo è di conservare le Chiese aperte al culto, insieme al patrimonio in esse custodito, affidandole in uso all’autorità religiosa e di assicurarne il restauro e la conservazione. Tali edifici, circa 700, sono dislocati su tutto il territorio nazionale e tra essi figurano Abbazie, Basiliche monumentali e Chiese.

Il cospicuo patrimonio di Archeologia industriale, organizzato in itinerari ancora da valorizzare completamente, come ad esempio il circuito della filiera industriale storica della carta della valle del Sacco e del Liri.

Non è da dimenticare la possibile interazione del progetto sui siti della Regione Lazio iscritti nell’elenco del Patrimonio Mondiale dell’Umanità ([2]): Il Centro Storico di Roma (cioè il territorio individuato dal perimetro delle Mura Aureliane) e sempre all’interno di Roma le Proprietà Extraterritoriali della Santa Sede; la Basilica di San Paolo Fuori le Mura; la Villa Adriana e la Villa d’Este a Tivoli; le Necropoli etrusche a Cerveteri e Tarquinia.

In ultimo sono da inserire nelle possibili applicazioni della ricerca quelle connesse alle collaborazioni (alcune già in essere) con le Soprintendenze del Lazio: Soprintendenza per i Beni Architettonici e Paesaggistici per il Comune di Roma, Soprintendenza per i Beni Ambientali e Architettonici del Lazio, Soprintendenza Archeologica di Roma, Soprintendenza Archeologica per il Lazio, Soprintendenza Archeologica per Ostia Antica, Soprintendenza Archeologica per l’Etruria Meridionale, Soprintendenza Speciale Arte Contemporanea, Soprintendenza per i Beni Storici, Artistici ed Etnoantropologici del Lazio

Poiché il progetto ha come focus l’analisi il rilievo, la conservazione, il restauro e la valorizzazione di elementi decorativi, architetture, complessi architettonici e/o archeologici facenti parte del Patrimonio Culturale, esso può fruttuosamente interagire con tutti i Beni prima elencati, risultando una risorsa che potrà contribuire alla conservazione nel tempo del nostro patrimonio.

[1] Il Fondo Edifici di Culto (F.E.C.) è un organo dello Stato con personalità giuridica, il cui legale rappresentante è il Ministro dell’Interno, coadiuvato da un Consiglio di Amministrazione

[2] Nella lista dei Siti Unesco vengono iscritti i beni che hanno un valore universale eccezionale dal punto di vista storico, artistico o scientifico; la lista mondiale dei Beni è gestita da un Comitato internazionale.