Negli ultimi decenni l’ingegneria ha vissuto una rivoluzione silenziosa ma profonda. I sistemi che ci circondano non sono più solo meccanici, ma veri e propri organismi tecnologici capaci di percepire l’ambiente, elaborare informazioni e agire di conseguenza. Questa evoluzione ha portato alla nascita e alla crescita esponenziale della meccatronica, un campo che unisce meccanica, elettronica, informatica e automazione.
Cosa significa “meccatronica”?
Il termine “meccatronica” nasce proprio dall’unione di “meccanica” ed “elettronica”. Oggi indica tutti quei sistemi in cui le componenti meccaniche sono integrate con sensori, microcontrollori e attuatori per interagire in modo intelligente con l’ambiente esterno. Questo paradigma si può sintetizzare con tre parole chiave: sensing, thinking, acting.
- Sensing: capacità di percepire l’ambiente attraverso sensori.
- Thinking: elaborazione dei dati con algoritmi e intelligenza artificiale.
- Acting: azioni precise tramite motori e attuatori.
Dai robot industriali alle linee di produzione automatizzate, dai droni autonomi alle automobili moderne, tutti questi sistemi sono esempi concreti di meccatronica.
Cosa studia un ingegnere meccatronico?
Un percorso di laurea magistrale in meccatronica forma professionisti capaci di progettare, integrare e gestire sistemi complessi. Il programma tipico include corsi in:
- Sistemi di controllo e automazione industriale
- Elettronica di potenza e microcontrollori
- Robotica e intelligenza artificiale applicata
- Progettazione meccanica avanzata
- Dinamica e controllo dei veicoli
Queste competenze permettono ai laureati di operare in settori molto diversi, dall’automotive alla robotica medicale. Vediamo insieme alcuni campi nei quali si applicano queste discipline.
Meccatronica e automobili: il laboratorio della Formula 1
Un ambito dove la meccatronica è sempre all’avanguardia è sicuramente l’automotive. Le automobili moderne sono sistemi meccatronici complessi: aerodinamica attiva, sistemi di gestione dell’energia, guida autonoma e powertrain elettrificati integrano meccanica, elettronica e software. La Formula 1 rappresenta il laboratorio più avanzato di queste tecnologie, con investimenti enormi in sensori, attuatori e algoritmi predittivi.
Gli studenti appassionati possono fare esperienza diretta partecipando a competizioni come la Formula SAE, che sfida i giovani ingegneri a progettare e costruire veicoli da corsa ad alte prestazioni. La competizione prevede diverse categorie: ICE (Internal Combustion Engine) per veicoli con motore a combustione, BEV (Battery Electric Vehicle) per veicoli elettrici a batteria e Driverless per veicoli a guida autonoma. In Italia sono attivi diversi team universitari che competono a livello internazionale, come SquadraCorse Polito (Torino), UniBo Motorsport (Bologna), MoRe Modena Racing (Modena), e Dynamis PRC (Milano). Questi team rappresentano un’opportunità unica per mettere in pratica competenze avanzate in meccanica, elettronica e software.
Oltre il macro: microrobotica e ingegneria biomedica
La meccatronica non si limita ai sistemi di grandi dimensioni. Un campo in rapida espansione è la microrobotica, dove ingegneri progettano dispositivi miniaturizzati per interventi chirurgici di estrema precisione. Questi micro-robot, spesso grandi pochi millimetri, possono navigare all’interno del corpo umano per eseguire operazioni come rimozione di coaguli, somministrazione mirata di farmaci o riparazione di tessuti.
La sovrapposizione tra meccatronica e ingegneria biomedica è sempre più evidente. I sistemi meccatronici biomedici combinano sensori avanzati, attuatori miniaturizzati e algoritmi di intelligenza artificiale per sviluppare protesi intelligenti, esoscheletri per la riabilitazione, e dispositivi chirurgici robotici come il Da Vinci Surgical System. In futuro, questa integrazione promette di rivoluzionare l’assistenza sanitaria rendendo possibile una medicina più personalizzata, meno invasiva e altamente robotizzata.
Questa contaminazione tra discipline richiede ingegneri capaci di collaborare con medici, biologi e informatici, creando soluzioni che uniscono tecnologia avanzata e cura per l’essere umano.
Sbocchi professionali per ingegneri meccatronici
Gli ingegneri meccatronici possono inserirsi in una vasta gamma di settori:
- Automotive e mobilità elettrica: progettazione di sistemi ADAS, veicoli elettrici e guida autonoma.
- Robotica industriale: sviluppo di bracci robotici, AGV e sistemi di automazione per smart factories.
- Aerospazio e droni: progettazione di UAV per applicazioni civili e militari.
- Medtech: creazione di dispositivi biomedicali intelligenti e robot chirurgici.
- Energia e smart grid: sistemi di controllo per impianti rinnovabili e reti intelligenti.
- Ricerca e sviluppo: in università, centri di ricerca o aziende high-tech per innovazioni in AI e sistemi embedded.
In un mondo in cui la separazione tra discipline ingegneristiche è sempre più sfumata, la figura dell’ingegnere meccatronico diventa centrale. Capace di connettere mondi diversi, dalla meccanica alla programmazione, dal controllo automatico all’intelligenza artificiale, l’ingegnere meccatronico rappresenta la chiave per progettare i sistemi complessi del futuro.
Per chi desidera intraprendere questa carriera, diversi atenei italiani e internazionali offrono corsi di laurea magistrale con nomi come “Ingegneria Meccatronica” o “Ingegneria dell’Automazione”, che includono contenuti sovrapponibili: meccanica, elettronica, controllo e intelligenza artificiale. Tra le università italiane che propongono questo indirizzo vi sono il Politecnico di Torino, il Politecnico di Milano e l’Università di Bologna. All’estero, eccellenze come la TU München e l’ETH Zürich offrono percorsi analoghi.
Buona fortuna per il percorso che sceglierete di intraprendere!
Rubrica a cura di Generazione Stem
Biografia autrice
Maria di Napoli è un’ingegnera meccatronica con oltre dieci anni di esperienza nel settore automobilistico, maturata attraverso diversi ruoli tecnici e manageriali in aziende multinazionali. Dopo gli esordi nella SquadraCorse del Politecnico di Torino e un dottorato in Ingegneria Meccanica, oggi ricopre il ruolo di Requirements Manager e SAFe Scrum Master presso Iveco Group.
Con un background culturale internazionale, è anche mamma unica di una bambina afrodiscendente di 4 anni. La maternità ha risvegliato in lei un forte senso di responsabilità sociale, che l’ha portata a impegnarsi attivamente in progetti DEI aziendali, nella divulgazione scientifica con Generazione STEM e nell’associazione Mamme per la Pelle, con cui promuove percorsi di consapevolezza antirazzista e decostruzione del razzismo interiorizzato.
