Si è concluso il progetto MUSAI, sviluppato da Cubit Innovation Labs con il supporto del Centro di Competenza ARTES 4.0, dell’Università di Pisa e dell’azienda 3Logic, nell’ambito del PNRR.
MUSAI è un sistema subacqueo modulare, personalizzabile e facilmente integrabile, progettato per supportare attività di monitoraggio, analisi e tutela degli ecosistemi marini. Grazie all’impiego di algoritmi di Intelligenza Artificiale, Computer Vision e Sensor Fusion, il sistema è in grado di acquisire e processare dati in tempo reale per:
- riconoscere rifiuti nell’habitat marino;
- individuare anomalie nella morfologia del terreno o degli ecosistemi;
- identificare oggetti specifici come frammenti metallici, reti, elementi di interesse scientifico.
Grazie alla modularità del sistema, l’AI può essere ulteriormente addestrata per riconoscere:
- fauna marina (pesci, organismi bentonici);
- anomalie su infrastrutture subacquee (tubature, condotte, cavi);
- elementi utili a operazioni portuali, offshore o di ricerca scientifica.
Le fasi del progetto
Il percorso di sviluppo ha visto diverse tappe chiave:
- Progettazione e pre-prototipo: definizione dell’architettura meccanica ed elettronica e realizzazione di un primo modello 3D per la validazione tecnica.
Per garantire l’affidabilità e la robustezza del sistema, MUSAI è stato poi sottoposto ad un articolato percorso di test svolto in ambienti progressivamente più complessi: - Test in ambiente controllato – Piscina Comunale di Pontedera: sono state valutate la stabilità, la manovrabilità e l’equilibrio del prototipo. L’ambiente controllato ha permesso di ottimizzare l’intelligenza artificiale e verificare con precisione il comportamento dei singoli moduli in condizioni totalmente riproducibili e sicure.
- Campagne in ambiente operativo – Mare aperto nelle acque di Livorno: la validazione è avvenuta in mare aperto, dove il sistema ha operato in contesti reali caratterizzati da corrente, torbidità variabile e condizioni non prevedibili. Queste prove sono state decisive per dimostrare la capacità dell’algoritmo di riconoscere target reali, mantenere la stabilità del sistema e garantire operatività continua anche in scenari complessi.
- Integrazione con il ROV BlueROV2: installazione del prototipo completo e test di compatibilità hardware e software, con verifiche termiche, funzionali e di navigazione.
- Prove in profondità – Y-40 The Deep Joy di Montegrotto Terme (PD): fase finale nella piscina più profonda d’Europa, ch ha confermato la resistenza meccanica, la gestione termica dei componenti e la qualità del flusso video in condizioni di bassa luminosità.
Risultati ottenuti
Le attività di verifica e validazione condotte nell’ambito del Work Package 6 hanno certificato il raggiungimento del livello di maturità tecnologica TRL 7, corrispondente alla dimostrazione del sistema in ambiente operativo.
I principali risultati raggiunti sono:
- Piena operatività dei moduli elettronici e software: le prove a banco hanno confermato la stabilità del sistema, la sicurezza dei dati e la corretta comunicazione tra edge e cloud.
- Stabilità e manovrabilità certificate: i test in ambiente controllato hanno verificato la capacità del ROV-MUSAI di mantenere equilibrio e traiettorie precise anche durante attività di riconoscimento e acquisizione dati.
- Riconoscimento affidabile dei target in mare aperto: nelle prove in mare il sistema ha individuato rifiuti, oggetti e anomalie con accuratezza, restituendo un flusso video stabile e informazioni coerenti anche in presenza di variabilità ambientale.
- Gestione delle criticità: alcuni aspetti – come il campo visivo della telecamera o la dispersione termica dei moduli – sono stati identificati, analizzati e corretti durante il progetto, contribuendo a un ulteriore affinamento del prototipo.
Il sistema risulta quindi validato e pronto all’impiego in scenari reali, aprendo la strada a una futura produzione o a sperimentazioni ulteriormente estese.
Applicazioni future e contesti d’uso
MUSAI è stato progettato per essere piccolo, leggero e adattabile. Può essere installato su diversi mezzi (come nel nostro caso il ROV BlueROV2) oppure utilizzato da professionisti, ricercatori e anche semplici operatori non esperti.
Nei prossimi mesi l’impegno di CUBIT e dei partner sarà quello di valorizzare i risultati ottenuti, consolidare le competenze sviluppate e aprire nuove collaborazioni con enti di ricerca, istituzioni e operatori del settore, affinché MUSAI possa continuare a crescere ed evolversi. Le potenziali applicazioni spaziano dal monitoraggio ambientale alla ricerca scientifica, dal controllo delle infrastrutture portuali e offshore fino al supporto ad attività di acquacoltura sostenibile. Tra gli scenari applicativi futuri:
- Controllo di infrastrutture portuali e offshore;
- Ispezione di condotte e impianti subacquei;
- Supporto all’acquacoltura sostenibile;
- Interventi rapidi in caso di emergenze ambientali.
La piattaforma è pensata per evolversi nel tempo, integrando nuovi moduli sensoriali o nuovi modelli di AI specifici per i diversi contesti di utilizzo.
“MUSAI rappresenta un passo importante verso nuove modalità di osservazione e gestione dell’ambiente marino. Si tratta di una tecnologia versatile, capace di evolversi in base ai contesti applicativi e di contribuire in maniera concreta alla salvaguardia degli ecosistemi oceanici”- ha dichiarato Lorenzo Monti, CTO di Cubit Innovation Labs.
Ringraziamenti
Cubit desidera ringraziare tutti i partner e collaboratori che hanno contribuito alla realizzazione del progetto: ARTES 4.0, la Piscina Comunale di Pontedera, Y-40 The Deep Joy, Deep Altitudes, Apnea Lab by DNP, i fornitori e i consulenti che con il loro supporto e la loro professionalità sono stati fondamentali per il successo di MUSAI.
