Digitalizzazione delle scuole: al via la sperimentazione sul simulatore di canottaggio che promuove l'inclusione grazie al progetto Hairemi dell'Istituto di Intelligenza Meccanica
Al via la sperimentazione del simulatore di canottaggio realizzato con la collaborazione dei ricercatori dell’Istituto di Intelligenza Meccanica, nell’ambito del Progetto HAIREMI Haptic Advanced Interactive Rower Enhancing Muscles and Inclusive finanziato dall’ESA (Agenzia Spaziale Europea), sul quale i ragazzi di alcune scuole superiori della Provincia di Napoli potranno provare la simulazione della vogata di coppia e di punta, con il gesto atletico visibile anche con l’utilizzo della realtà virtuale.
Il Progetto HAIREMI, di cui è responsabile per la Scuola Alessandro Filippeschi, ricercatore dell'Area Intelligent Automation Systems dell'Istituto di Intelligenza Meccanica coordinata dal Prof. Carlo Alberto Avizzano, rientra tra le iniziative promosse dall’ESA per la digitalizzazione delle scuole e promuove l’inclusione attraverso la promozione dell’attività sportiva.
Il simulatore di canottaggio permette di vivere un’esperienza di voga molto realistica ed aderente alle caratteristiche del canottaggio reale. Nel progetto, coordinato da Protom S.p.A., la Scuola Superiore Sant’Anna ha fornito la componente robotica del simulatore e i modelli di simulazione fisica, mentre la Federazione Italiana Canottaggio, ha partecipato alla definizione dei requisiti e alle attività sperimentali funzionali alla progettazione e valutazione del sistema.
HAIREMI permette agli utenti un’esperienza multiplayer in cui studenti e studentesse fisicamente dislocati in scuole diverse possono competere uno contro l’altro all’interno di un ambiente di realtà virtuale. HAIREMI è stato progettato con un occhio di riguardo all’inclusione, in particolare per studenti con disabilità che possono non essere in grado di eseguire un gesto complesso e fisicamente impegnativo come quello richiesto nel canottaggio. Infatti, il sistema è dotato di un timone che permette ad un utente di cooperare con il vogatore modificando la direzione della barca. Inoltre, la progettazione della componente robotica del sistema prevede di poter rimuovere e sostituire la parte centrale per poter ospitare ed ancorare sedie a rotelle.
Il sistema è stato installato presso il liceo scientifico “Giordano Bruno” di Arzano, in provincia di Napoli ed è attualmente usato dagli studenti della scuola. All’evento di lancio ha partecipato il presidente della Federazione Italiana Canottaggio, Giuseppe Abbagnale, che per l’occasione si è prodigato nell’insegnare i rudimenti del canottaggio agli studenti sul simulatore appena inaugurato. La seconda macchina sarà installata a breve in una seconda scuola per completare l’esperienza multiplayer obiettivo del progetto.
La componente robotica permette all’utente di vogare come su un’imbarcazione reale tramite una guida e due remi indipendenti. La forza resistente percepita dall'utente viene modulata tramite motori elettrici e basata su un modello physical-based del canottaggio reale alimentato dalla cattura del moto dei remi e dell’atleta permessa dai sensori installati. Il simulatore permette sia la voga di coppia (con due remi), che la voga di punta. Il moto di remi, atleta e imbarcazione virtuale permettono di animare l’avatar dell’utente nell’ambiente di realtà virtuale. Il timone restituisce all’utente un ritorno di forza coerente con le forze che si genererebbero sul timone reale. Il modulo di gestione dati e simulazione fisica permette anche la generazione di vogatori virtuali che possono fa parte dell’equipaggio dell’utente oppure essere avversari. Nel primo caso, l’utente può essere il capovoga, oppure occupare una qualsiasi delle altre posizioni nell’imbarcazione. HAIREMI permette di utilizzare tutte le imbarcazioni olimpiche, dal singolo all’otto.
Il moto dei vogatori e delle barche virtuali possono essere generati sinteticamente oppure derivare da tracce GNSS (ovvero il tracciamento satellitare della posizione della barca nello specchio d'acqua in cui si muove) registrate da atleti reali. L’ambiente di realtà virtuale è stato costruito utilizzando le immagini satellitari di tre siti, il lago di Piediluco, la baia di Amalfi e il golfo di Napoli in località Bagnoli. Il terzo asset ESA utilizzato sono i servizi meteo, che permettono di replicare nell’ambiente virtuale le condizioni meteorologiche del sito scelto per l’esperienza di voga, con il vento che ha un ruolo attivo nel determinare il moto dell’imbarcazione.
Gli utenti possono scegliere quattro tipi di esperienza: la voga libera, la gara in linea, lo slalom e la gara contro un tracciato GNSS. Il sistema di gestione del gioco permette di inserire i dati antropometrici dell’utente e di determinare il comportamento di compagni e avversari virtuali. Il sistema permette inoltre di scegliere l’avatar con cui fare l’esperienza di voga. Ogni utente ha un account sul sito web di HAIREMI nel quale può accedere allo storico delle prestazioni e valutare i progressi fatti.
Copertina: Alessandro Filippeschi, ricercatore dell'Istituto di Intelligenza Meccanica, e responsabile del Progetto Hayremi per la Scuola.
Gallery: Alessandro Filippeschi e Giulia Bassani lavorano all'assemblaggio del vogatore, testando le schede tecniche, i sensori e le parti meccaniche degli snodi dei remi.
