Realizzare video naturalistici di alta qualità è già difficile sulla terra ferma, ma lo è ancora di più in mare. Innanzitutto, perché gli operatori sono molto più soggetti alle condizioni atmosferiche e, in secondo luogo, perché il viaggio fino alla destinazione prescelta è estremamente lungo e non è ripetibile all’infinito. Ciò significa che ogni sessione di lavoro deve riuscire a produrre riprese perfette: raramente, infatti, sarà possibile tagliare e ripetere la scena. In questo particolare caso, si è scelto come «veicolo d’assalto» un gommone lungo 8 metri e largo 2,5 metri con motore fuoribordo da 200 CV. Questa imbarcazione gonfiabile si è dimostrata in grado di trasportare le attrezzature di ripresa sia nelle basse acque costiere che in alto mare. La stabilizzazione a bordo è stata ottenuta grazie alla piattaforma Thetys, una gru a braccio da 4,5 metri e un supporto per montarla sull’imbarcazione. Nel fissarla alla prua, era importante non superare il peso massimo consentito in modo da non pregiudicare la sicurezza del mezzo per la navigazione in mare. Questi requisiti implicavano anche che la gru da 4,5 metri di lunghezza e 300 kg di peso doveva essere in grado di reggere la piattaforma di stabilizzazione da 75 kg, più il peso della telecamera. La piattaforma stessa è in grado di stabilizzare le apparecchiature di ripresa con peso fino a 40 kg.
Punto fisso nello spazio
Così come avviene nei velivoli, il movimento di un’imbarcazione si sviluppa lungo tre diverse direzioni spaziali. Imbardata, rollio e beccheggio sono spesso accompagnati da forti urti: impatti meccanici che tutti i componenti tecnici devono essere in grado di sopportare. I supporti ammortizzanti possono evitare solo in parte i rischi professionali connessi alle riprese in mare, quali le vibrazioni del motore. Poiché qualunque movimento di stabilizzazione deve avvenire in tempo reale, è indispensabile anche un’elaborazione veloce dei dati, così come un sistema di azionamento in grado di eseguire rapidamente i relativi comandi computerizzati con meno gioco possibile. I calcoli necessari, in questo caso, sono gestiti da un processore Pentium da 1 Ghz. La piastra di montaggio per la telecamera è stabilizzata per mezzo di tre giroscopi in tutte le direzioni spaziali. Il tracciamento ottico, mirato a compensare le fluttuazioni in modo che l’obiettivo sia sempre focalizzato sull’inquadratura giusta, è ottenuto tramite due sistemi di azionamento per ciascun asse spaziale.
Massime prestazioni in pochissimo spazio
I fattori limitanti le prestazioni in termini di movimenti rapidi, dinamici e comunque precisi sono la coppia di spunto, il gioco della trasmissione e il rendimento dell’azionamento. Il comportamento non lineare di questi fattori rende più difficile per il computer riuscire a calcolare i comandi di manovra. Il vero e proprio azionamento consiste in un micromotore DC a spazzole da 24 V con diametro di 38 mm e un riduttore planetario abbinato fornito da FAULHABER. «Il principale vantaggio di questi azionamenti», spiega Jacques Perrin, direttore e co-sviluppatore della piattaforma di stabilizzazione, «sta nel funzionamento quasi senza coppia residua. Inoltre, non presentano perdite di ferro e garantiscono elevate prestazioni dinamiche grazie alla bassa inerzia del rotore. Anche l'elevato rapporto di prestazioni rappresenta un altro punto a favore per la nostra applicazione». I motori pesano appena 400 g ma erogano 220 W. L’ingranaggio a tripla riduzione (con rapporto di riduzione di 1:64) aumenta la coppia nominale a 15 Nm. La coppia massima disponibile, ad esempio, in situazioni di emergenza è di 30 Nm. Per aumentare la precisione di risposta e ridurre al minimo il gioco di trasmissione, due azionamenti lavorano in modalità push-pull su ciascun asse. Con un peso inferiore ai 2 kg, questo azionamento è la soluzione ottimale sia per la reattività, sia per la struttura robusta. Anche il sistema di controllo del motore scelto fa parte della gamma di prodotti FAULHABER. La modulazione della larghezza di impulso a 4 quadranti agevola i movimenti del motore ad alta precisione. Con una potenza fino a 10 A, il controllo garantisce l’alimentazione necessaria anche nelle manovre di stabilizzazione di maggiore entità. I moderni microazionamenti e gli accessori abbinati, quali ruote dentate e sistemi di controllo, permettono di assemblare rapidamente i complessi attuatori. Prestazioni massime in uno spazio minimo, peso ridottissimo, alta velocità unita a un preciso posizionamento concorrono a far sì che quest’opzione risulti idonea per l’uso in numerosi altri ambiti.