n ambito marine, la meccatronica rappresenta una soluzione di crescente interesse, sia nella nautica da diporto sia in quella commerciale: le sue caratteristiche peculiari aprono infatti nuove possibilità per i costruttori.

Un esempio di tecnologia meccatronica applicata al marine è rappresentato dalle unità di sterzo, come quello proposto dalla multinazionale SKF. Il Gruppo svedese ha investito notevoli risorse nella meccatronica fin dagli anni Settanta: la meccatronica è oggi una delle cinque piattaforme della conoscenza SKF (insieme a cuscinetti e unità, tenute, sistemi di lubrificazione e servizi).

Facile da installare e gestire
L’Unità di comando sterzo ESIU (acronimo di Electronic Steering Input Unit) è stata sviluppata dalla business unit Drive-By-Wire SKF, un’unità tecnologicamente avanzata specializzata nella realizzazione di soluzioni “via filo”.

SKF Electronic Steering Input Unit è una soluzione compatta, che integra componenti elettronici in un’unità da posizionare dietro il volante del sistema sterzante. Presenta numerosi vantaggi rispetto ai sistemi tradizionali: semplicità di installazione, maggiore ergonomia e comfort, minore manutenzione; l’eliminazione della componentistica idraulica dalla plancia rende agevole la gestione di più punti di comando, a tutto vantaggio della manovrabilità e quindi della sicurezza.

Dal punto di vista tecnico, l’unità si basa su un albero sul quale è collegato il volante, due sensori di posizione che comunicano l’informazione angolare tramite due interfacce CAN indipendenti e un freno elettromagnetico, alloggiati all’interno di un contenitore ermetico.

Il primo sensore determina l’angolo di rotazione dello sterzo e ne controlla la sensibilità variando la quantità di corrente inviata al freno elettromeccanico, mentre l’unità secondaria viene utilizzata in caso di guasto. La funzionalità di entrambi i sensori viene costantemente monitorata, segnalando all’unità di controllo del veicolo eventuali errori.

I due segnali di posizione angolare sono forniti (tramite CAN) alla/e centralina/e di controllo del sistema sterzante, che provvede ad attuare la direzione del timone.

La ridondanza dei segnali e la caratteristica di essere “fail silent” consentono al sistema sterzo nel suo complesso di avere funzionalità, eventualmente degradate, anche in presenza di malfunzionamenti.

La funzione di comando dello sterzo in questa unità è associata alla funzione di feedback, che permette di pilotare il mezzo in tutta sicurezza: la centralina è infatti in grado di determinare autonomamente il livello di feedback o la posizione del fine corsa sulla base delle condizioni del veicolo.

Il software che comanda l’unità sterzo è in grado di gestire il feedback simulando perfettamente il comportamento della tradizionale soluzione idraulica, ma è anche in grado di simulare strategie evolute che diminuiscono gli sforzi necessari a pilotare a bassa velocità e impediscono manovre azzardate quando il mezzo procede a elevata andatura; è possibile infatti programmare la variazione dell’angolo di sterzo in base alla velocità del veicolo

Il freno integrato fornisce all’operatore un feedback realistico (rappresentativo di una connessione meccanica o idraulica) modificando la coppia resistente dell’unità sterzo. Grazie a una soluzione brevettata, al fine corsa il freno è rilasciato, non appena lo sterzo viene ruotato nella direzione opposta.

L’Electronic Steering Input Unit SKF è in grado di operare tra -40° e +85° e ha un peso di 2,3 kg, mentre il CAN ha una velocità pari a 250 kbit/s.

“L’eliminazione dei tubi idraulici dalla plancia di comando si traduce in vantaggi tangibili per i costruttori”, dichiara Fortunato Pepe, Product Development Manager Drive-By-Wire business unit di SKF Italia. “Un altro grande plus è rappresentato dalla flessibilità nella localizzazione dei punti di comando, che assicura maggiore manovrabilità dell’imbarcazione e permette l’introduzione di piattaforme multi-station”.