Embolia Schizoide

Per rivitalizzare un po' questo blog, lo userò come una sorta di "diario di sviluppo" per un progettino amatoriale che voglio portare avanti da tempo: uno UAV. L'acronimo sta per unmanned aerial vehicle, ossia aeroveicolo privo di equipaggio umano. Esistono vari progetti amatoriali su Internet (basta che cerchiate DIY UAV con google), alcuni dei quali davvero notevoli da un punto di vista tecnico, specialmente quelli basati sugli elicotteri. I miei obiettivi sono però un po' diversi:

• Lunga autonomia: i progetti che coinvolgono elicotteri o cose simili hanno tipicamente autonomie di 10 o 20 minuti. Io vorrei raggiungere qualche ora, o anche di più!
• Operazione all'esterno: vedere un oggetto che si muove da solo dentro a una stanza è simpatico, ma vuoi mettere con un veicolo che può spostarsi per decine o centinaia di chilometri?
• Economicità: non intendo spendere molti soldi, anche perché si tratta di attrezzature che è sempre bene "dare per perse".
• E ovviamente, ultimo ma non meno importante, il divertimento!
  

Alla fine la scelta è caduta sui dirigibili da interno riempiti di elio. Questi dirigibili dispongono di solito di tre eliche, due per gli spostamenti orizzontali e una per gli spostamenti verticali. Le eliche e i motori sono molto piccoli, adatti appunto per l'uso dentro a uno stanzone, e mi aspetto che il comportamento all'aperto sia molto più problematico. Le tre eliche sono pilotate da un radiocomando con portata di qualche decina di metri; quello che farò sarà quindi rimuovere l'elettronica originale (ricevitore radio e driver dei motori) sostituendola con la mia, che come minimo includerà:

• Batterie migliori (probabilmente LiPo);
• Driver potenziati per i motori (se possibile e opportuno);
• Un modulo GPS;
• Sensori di base: una bussola elettronica e un sensore di temperatura;
• Un modulo GPRS.

Quello che voglio fare è in sostanza un "ibrido" fra un UAV e un pallone sonda: un oggetto fondamentalmente trasportato dalle correnti, con una limitata capacità direzionale (in assenza di vento), con la possibilità di comunicare bidirezionalmente con una stazione base: inviare posizione e valori dei sensori, e ricevere dei "waypoint" da raggiungere nel caso che le correnti lo permettano. La bussola elettronica (che sembrerebbe superflua, visto che c'è già il GPS) serve proprio per accorgersi se il dirigibile è alla mercè dei venti, e quindi per smettere temporaneamente di pilotare i motori risparmiando preziosa energia.
Devo ancora decidere se in questa prima versione aggiungere già qualche altra cosa sfiziosa, come ad esempio una microtelecamera puntata verso il basso che scatti delle foto e le salvi su una securedigital. Ma probabilmente questa sarà un'evoluzione successiva.

Esistono due o tre modelli di dirigibili giocattolo a basso costo, e questo sembra il migliore in termini di rapporto prestazioni/prezzo: lunghezza 1.32 metri, volume circa 0.15 metri cubi (150 litri). Una stima indicativa della "buoyancy" (ossia della spinta verso l'alto, grazie al vecchio Archimede) di un dispositivo riempito di elio è di circa un grammo per ogni litro, quindi con 150 litri dovremmo riuscire a portare su un payload di 150 grammi (meglio limitarsi a 120 o anche 100, se possibile). Il prezzo di questo dirigibile varia da 50 a 100 euro a seconda del negozio online; io l'ho comprato su eBay spendendo in tutto 83 euro, ma probabilmente cercando un po' si può far di meglio. Al momento sto aspettando che arrivi.

Poi c'è l'elio. Lo vendono i negozi che si occupano dell'organizzazione di feste, io l'ho trovato facilmente digitando "feste" nel motore di ricerca di paginegialle.it e facendo un paio di telefonate. Esistono indicativamente tre strade, dalla più economica alla più costosa: o portate il dirigibile in negozio e ve lo fate gonfiare, o noleggiate una bombola lasciando un deposito attorno ai 100-200 euro (che vi sarà restituito quando riportate la bombola), oppure comprare una bombola "usa e getta". Nel caso del noleggio il prezzo si aggira attorno ai 100 euro al metro cubo, nel caso delle bombole usa e getta cresce attorno ai 200 euro al metro cubo (45 euro per una bombola da 0.2 metri cubi, che basta per riempire il nostro dirigibile una volta e per fare qualche rabbocco in seguito). Peraltro non sono del tutto certo di questi conti, perché vista la destinazione "ludica" è difficile che siti e negozi forniscano parametri precisi e misure ingegneristiche: l'unità di misura utilizzata è il "palloncino grande" e il "palloncino piccolo", che non ricordo bene in quale riunione della Conférence générale des poids et mesures sia stata codificata.

Fra l'altro ho una domanda per gli amici chimici: osservate questo sito, dove vendono una bombola come quella che mi accingo a comprare. Parlano di una capacità di 30 palloncini di diametro 23 centimetri, approssimando i palloncini a sfere ciò corrisponde ai 0.2 metri cubi di cui vi ho già parlato. Però per la stessa bombola dichiarano una massa di 3 kg (che dovrebbe essere solo il gas, al netto della bombola, infatti la versione da 5 kg riempie il 60% di palloncini in più). Se ricordo bene le mie nozioni di fisica, il peso in grammi di una mole di gas (che a temperatura e pressione standard occupa 22.414 litri) è uguale alla massa molecolare del gas, che nel caso dell'elio è 4 e rotti. Quindi se tanto mi dà tanto, 3 kg di elio dovrebbero corrispondere a 3000/4*22.414=16810 litri, ossia 16 metri cubi, contro gli 0.2 calcolati in precedenza. Perché tanta differenza? Magari fossero 16 metri cubi, ci riempirei dirigibili a vita.

Il prossimo aggiornamento a quando avrò dirigibile ed elio, e farò i primi giochini pilotandolo con il radiocomando dentro a un capannone. Se riesco farò anche qualche filmato, o mi riprenderò mentre faccio l'idiota aspirando elio.

Merita menzione la notizia che gira da un paio di giorni riguardo a uno studio che dimostrerebbe un aumento di incidenza dei tumori su ratti a cui sono stati impiantati dispositivi RFID; ne parla già anche la voce di Wikipedia. Merita menzione soprattutto perché è il classico studio privo di particolare rilevanza statistica e scientifica, che nonostante ciò (o proprio per merito di ciò) diventa il cavallo di battaglia dei tecnofobi spaventati da qualsiasi cosa più complicata di un apriscatole. È già capitato con i cellulari, le linee ad alta tensione e giù giù fino alle cose più innocue, e ora tocca agli RFID. Poco importa per i tecnofobi che lo studio non sia stato effettuato in doppio cieco (nessun gruppo di controllo) o che milioni di mammiferi decisamente più simili all'uomo siano già dotati di tag di riconoscimento da anni senza alcun particolare problema. Senza poi parlare del fatto che qui le "cattive" onde elettromagnetiche non c'entrano proprio nulla: i dispositivi RFID sono passivi, non possiedono alimentazione propria, non emettono alcun segnale se non nei rari casi in cui vengono stimolati dall'apposito lettore di tag. Al limite potrebbe essere più plausibile ipotizzare che l'involucro che conteneva il tag in quel particolare esperimento non fosse completamente atossico e idoneo per l'impianto.
Tutto questo discorso ovviamente prescinde da un problema reale rappresentato dai dispositivi RFID, che riguarda questioni di privacy e di controllo più che questioni sanitarie.

Il progetto OLPC (One Laptop Per Child) di Negroponte era sulla carta un progetto molto interessante: un portatile con hardware e software sviluppati in maniera (quasi) completamente open, con l'obiettivo primario di ridurre al minimo i costi per renderlo accessibile agli studenti dei paesi in via di sviluppo. Con il passare del tempo il progetto ha perso per la strada i suoi tratti idealistici, alcuni oggettivamente un po' bislacchi, altri meno. L'idea iniziale era di fare un portatile da 100 $ dotato di una manovella per poterlo utilizzare in luoghi privi di corrente elettrica; in seguito probabilmente si sono resi conto che nei luoghi in cui non c'è corrente elettrica forse hanno problemi più impellenti rispetto allo spendere 100 dollari per un portatile, come ad esempio combattere la malaria o reperire acqua pulita da bere. Così la manovella è gradualmente scomparsa da foto e pubblicità, pur essendo ancora presente, almeno per quanto ne so. Anche il prezzo è pian pian salito, fino a raggiungere i quasi 180 dollari attuali; ancora meno di un portatile nuovo di marca, ma decisamente non un prezzo da terzo mondo, tanto è vero che ultimamente si è iniziato a parlare di vendita a scuole in stati americani e di installazione di software Microsoft.
È difficile restare duri e puri, specialmente quando si parla di economia di scala.

Da segnalazioni su altri blog, alcune cose interessanti:

• Da BoingBoing, un pappagallo superintelligente che risponde a tono;
• Da Engadget, nuovo record di miniaturizzazione per chip RFID (50x50 micron!);
• Da Make, progetto di telefono cellulare completamente open. Si basa su Linux e OpenMoko.