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Personale

Simone Astuti

Dottorando in Ingegneria Meccanica , 41o ciclo (2025-2028)
Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale (DIMEAS)

Docente a contratto e/o collaboratore didattico
Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale (DIMEAS)

Profilo

Dottorato di ricerca

Argomento di ricerca

Ricerca, sviluppo e prototipazione di un sistema robotico teleoperato per operazioni di salvataggio in spazi confinati, specificatamente progettato per i pozzi artesiani.

Tutori

Keywords

Ergonomics and human-machine interface / Ergonomia e interfaccia uomo-macchina
Mechatronics and robotics / Meccatronica e robotica
Automation and control / Automazione e controllo
Multi-body analysis / Analisi multi-body
Mechanism analysis / Analisi dei meccanismi

Biografia

Ho conseguito la laurea magistrale in Ingegneria Meccanica, con specializzazione in Automazione, presso il Politecnico di Torino nel dicembre 2024, proseguendo poi il mio percorso come assegnista di ricerca tra il 2025 e il 2026. Durante la tesi magistrale ho lavorato alla prototipazione di un robot di soccorso per ambienti estremi. Ho seguito l’intero processo di sviluppo, dalla progettazione CAD e dalla selezione della componentistica commerciale fino ai disegni di dettaglio, alla fabbricazione, all’assemblaggio e al collaudo finale. Durante l'attività di ricerca, invece, ho guidato lo sviluppo di un innovativo sistema di cucitura automatizzato, gestendo il progetto end-to-end, dal concept iniziale alla scomposizione funzionale, fino alla prototipazione e alla pianificazione dei test. Queste esperienze, unite alla mia formazione accademica, mi hanno fornito una solida base tecnica nella progettazione CAD 3D, nelle analisi funzionali e strutturali (simulazioni multibody e FEM) e nei processi di fabbricazione e prototipazione. Inoltre, il mio percorso mi ha permesso di acquisire competenze di programmazione in Python e MATLAB, unitamente all'uso di piattaforme embedded (Raspberry Pi, Arduino) e sistemi PLC (standard IEC 61131-3). Insieme alle basi di elettronica, queste abilità mi forniscono gli strumenti necessari per integrare efficacemente la meccanica con i sistemi di controllo.
Il mio progetto di dottorato si colloca in continuità con il lavoro avviato durante la tesi magistrale e si concentra sullo sviluppo e sull’ottimizzazione di sistemi robotici teleoperati per operazioni in spazi confinati, con particolare attenzione al soccorso in pozzi artesiani. Questo ambito di ricerca nasce da un'urgenza reale: in numerose aree geografiche, i pozzi artesiani rappresentano una soluzione strategica per l'approvvigionamento idrico sotterraneo, ma diventano fonti di grave pericolo quando, una volta esauriti, vengono abbandonati senza adeguate procedure di sigillatura. Questi pozzi sono infatti teatro di incidenti mortali che coinvolgono prevalentemente bambini, con operazioni di salvataggio tradizionali che falliscono a causa delle condizioni ambientali estreme all'interno del pozzo e di tempistiche di intervento eccessivamente lunghe.
In quest'ottica, il mio progetto di dottorato, svolto in collaborazione con L'Università degli Studi dell'Aquila, mira a sviluppare un sistema robotico teleoperato specificamente ottimizzato per il salvataggio in questi contesti. L'obiettivo principale è la realizzazione di un dispositivo avanzato, capace di valutare le condizioni ambientali, stabilizzare la vittima per prevenirne l'ulteriore scivolamento ed eseguire manovre di recupero in modo rapido e sicuro.
L'attività di ricerca sarà finalizzata all'evoluzione del modello esistente verso un sistema finale integrato, robusto e operativo. Il piano di lavoro si articolerà nelle seguenti fasi metodologiche:
Analisi dello stato dell'arte e aggiornamento: partendo dalla letteratura già analizzata, si procederà a un aggiornamento sistematico a fronte dei recenti sviluppi tecnologici nel settore. Analisi critica del modello attuale: valutazione dei limiti strutturali e funzionali del prototipo esistente. Ottimizzazione e validazione dei sottosistemi: il sistema verrà scomposto nei suoi moduli principali e nei diversi dispositivi che lo compongono, ciascuno caratterizzato da una specifica funzione. Ogni modulo verrà riprogettato per massimizzare l'affidabilità e validato singolarmente mediante test dedicati, prima dell’integrazione nel sistema completo. Integrazione meccatronica: i moduli ottimizzati verranno progressivamente assemblati in un'unica architettura, sviluppando logiche di controllo in tempo reale per la gestione della teleoperazione. Validazionne sperimentale e test in scenari reali: il sistema completo sarà sottoposto a una campagna di validazione articolata in più fasi. In una prima fase verranno eseguiti test di laboratorio in ambiente semplificato, successivamente accompagnati da test in un ambiente simulato. Infine, eventualmente, saranno condotti test operativi sul campo per verificarne l’efficacia in contesti reali.
Parallelamente allo sviluppo robotico, la ricerca approfondirà tematiche di forte interesse nell'ambito dell'automazione industriale, con un focus particolare sulle architetture Soft-PLC. L'obiettivo è indagare l'affidabilità e la versatilità delle piattaforme basate sullo standard IEC 61131-3 per la creazione di sistemi di controllo a basso costo ma ad alte prestazioni, valutando come tali tecnologie possano essere impiegate non solo per banchi di prova sperimentali, ma anche per soluzioni industriali.
L’attività di ricerca è inoltre affiancata dalla frequenza di corsi di dottorato incentrati su temi strettamente connessi alla tesi e al progetto, propedeutici allo sviluppo dello studio. Il percorso comprende inoltre alcune ore di supporto alla didattica.

Didattica

Insegnamenti

Corso di laurea magistrale