{"id":22415,"date":"2023-05-18T09:43:54","date_gmt":"2023-05-18T07:43:54","guid":{"rendered":"https:\/\/test.cfdfeaservice.it\/index.php\/2023\/05\/18\/aurora-il-robot-autonomo-per-la-raccolta-delle-mele\/"},"modified":"2023-05-18T09:43:54","modified_gmt":"2023-05-18T07:43:54","slug":"aurora-il-robot-autonomo-per-la-raccolta-delle-mele","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/test.cfdfeaservice.it\/index.php\/2023\/05\/18\/aurora-il-robot-autonomo-per-la-raccolta-delle-mele\/","title":{"rendered":"AurOrA, il robot autonomo per la raccolta delle mele"},"content":{"rendered":"
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\"AurOra\"<\/div>\n
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AurOrA (Autonomer Obstplantagenhelfer Altes Land, Ausilio autonomo per i frutteti dell\u2019Altes Land) \u00e8 un piccolo veicolo semovente che in futuro circoler\u00e0 autonomamente nei frutteti, individuando e prelevando le casse piene di frutta per poi portarle a un punto di scarico definito.<\/em><\/p>\n

Per il personale addetto alla raccolta, il robot comporter\u00e0 un alleggerimento delle mansioni e la possibilit\u00e0 di dedicarsi a compiti pi\u00f9 impegnativi.<\/strong> Grazie alla tecnologia e all\u2019automazione i frutticultori potranno evitare sempre pi\u00f9 le attivit\u00e0 monotone e faticose, e ci\u00f2 faciliter\u00e0 il loro lavoro.<\/p>\n

Lo spunto iniziale del progetto deriva dall\u2019esperienza pratica: il frutticoltore Johann Schr\u00f6der di Jork, nell\u2019area dell\u2019Altes Land a sud-ovest di Amburgo<\/strong>, si \u00e8 rivolto alla Hochschule 21<\/strong><\/a> di Buxtehude chiedendo supporto per lo sviluppo di un veicolo a funzionamento autonomo.<\/p>\n

Il progetto \u00e8 stato avviato nel febbraio 2020 in collaborazione con la PWH<\/a>, un\u2019azienda di Jork che produce macchine agricole<\/strong>. Poich\u00e9 i proprietari di frutteti hanno una forte necessit\u00e0 di assistenza tecnica, si prevede che nel medio termine il progetto dar\u00e0 vita a un prodotto commercializzabile ed economicamente vantaggioso. Scopo effettivo del progetto \u00e8 quello di realizzare un prototipo funzionante per dimostrarne la fattibilit\u00e0 tecnica. Il progetto \u00e8 finanziato dal programma di sostegno ZIM del Ministero dell\u2019Economia tedesco.<\/p>\n

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AurOra, il robot semovente e intelligente per la raccolta della frutta. Fonte: \u00a9hochschule 21<\/figcaption><\/figure>\n

Il secondo traguardo di AurOrA
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Il progetto si trova attualmente nella terza fase di pianificazione dopo aver raggiunto il secondo traguardo: il robot pu\u00f2 gi\u00e0 muoversi con ampia autonomia nel frutteto<\/strong>. Ora si sta lavorando sul fronte della prevenzione delle collisioni e del riconoscimento del terreno<\/strong>, ad esempio quello fangoso, per evitare che le ruote girino su se stesse e che il veicolo rimanga bloccato o venga deviato in un fosso. Il terzo traguardo consister\u00e0 nell\u2019effettivo prelievo e successivo trasporto della cassa di frutta.<\/p>\n

Questo tipo di progetto di sviluppo cela sempre delle sfide particolari che vanno dal coordinamento degli interessi delle varie aziende frutticole, che hanno spesso procedure di raccolta molto diverse tra loro, a problemi infrastrutturali come uno standard stabile di telefonia mobile che consenta al robot di ricevere dati GPS e comunicare con l\u2019operatore, fino alle difficolt\u00e0 pratiche insite nelle attivit\u00e0 quotidiane all\u2019aperto (maltempo, neve, pioggia, luce solare, caratteristiche del terreno).<\/p>\n

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Il robusto encoder miniaturizzato AH25S rileva la posizione dei caricatori di casse, i cosiddetti \u201cflipper\u201d. L\u2019encoder si trova all\u2019estremit\u00e0 superiore della struttura. Fonte: \u00a9hochschule 21<\/figcaption><\/figure>\n

Siko sostiene progetti pioneristici<\/h2>\n

Un veicolo dotato di autonomia operativa necessita di sensori che provvedano a svariate mansioni di misurazione. Per la rilevazione dell\u2019angolo di sterzata e della posizione del caricatore si \u00e8 fatto ricorso allo specialista di misure e sensori SIKO<\/a>.<\/strong><\/p>\n

Grazie alla sua pluriennale esperienza nel settore delle macchine mobili e della tecnologia applicata alle macchine agricole, SIKO ha potuto contribuire con le proprie competenze alla fase di progettazione e ha poi fornito due tipi di encoder atti a supportare le suddette importanti funzioni<\/strong>. Alexander Kammann, collaboratore scientifico della Hochschule 21, esprime apprezzamento per l\u2019opera degli esperti SIKO: \u201cSiamo rimasti positivamente sorpresi dalla disponibilit\u00e0 con cui SIKO promuove progetti pioneristici e dall\u2019impegno che ha profuso nell\u2019attivit\u00e0 di consulenza. All\u2019inizio non sapevamo affatto quali fossero effettivamente gli esatti requisiti dei sensori: li abbiamo elaborati e definiti insieme\u201d.<\/p>\n

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Dettaglio dello sterzo: l\u2019encoder multigiro WV5800M rileva l\u2019angolo di sterzata affinch\u00e9 il veicolo possa effettuare il percorso stabilito. Fonte: \u00a9hochschule 21<\/figcaption><\/figure>\n

Encoder robusti per condizioni ambientali impegnative<\/h2>\n

I possibili sensori devono essere innanzi tutto molto robusti e insensibili alle aspre condizioni ambientali outdoor (fango, polvere, pioggia, forte irradiazione solare, irregolarit\u00e0 del terreno). I componenti del sistema modulare di sensori PURE.MOBILE di SIKO sono particolarmente adatti all\u2019impiego in macchine mobili operanti in condizioni ambientali avverse.<\/p>\n

\"AurOra\"<\/a>
Gli encoder AH25S, WV5800M e WV58MR descritti nell\u2019articolo. Fonte: SIKO<\/figcaption><\/figure>\n

Nella parte posteriore del veicolo \u00e8 installata una doppia ruota che pu\u00f2 girare e genera in tal modo la sterzata<\/strong>. L\u2019angolo di sterzata viene rilevato dall\u2019encoder magnetico WV5800M e poi elaborato e inviato al sistema di controllo. L\u2019encoder in questione \u00e8 un encoder multigiro capace di rilevare in modo assoluto anche pi\u00f9 rotazioni. Qualora la tensione subisse un\u2019interruzione, ad esempio a causa delle batterie scariche, l\u2019angolo di sterzata precedentemente impostato non andrebbe perduto.<\/p>\n

Senza encoder assoluto, all\u2019atto del riavvio del veicolo l\u2019angolo di sterzata sarebbe erroneamente definito come un angolo di zero gradi.<\/strong> Il sistema magnetico di misurazione \u00e8 conforme ai requisiti di robustezza e insensibilit\u00e0. Il team di progetto ha apprezzato anche l\u2019elevata precisione e affidabilit\u00e0 dell\u2019encoder grazie al quale il veicolo adegua sempre l\u2019angolo di sterzata in modo tale da poter effettuare il percorso definito senza che si verifichino anomalie e senza eccessive tolleranze.<\/p>\n

Per conseguire un livello di sicurezza ancora maggiore anche nell\u2019interazione con le persone che lavorano nei frutteti, e per escludere in modo affidabile eventuali guasti, nei veicoli futuri sar\u00e0 impiegata la variante di sicurezza dell\u2019encoder WV58MR con rilevamento ridondante della posizione<\/strong>. Nella fase di sviluppo l\u2019attenzione si concentrava anzitutto sulla fattibilit\u00e0 tecnica ed era quindi sufficiente l\u2019encoder senza standard di sicurezza.<\/p>\n

La marcia in pi\u00f9 dei modelli SIKO: i due encoder hanno una struttura identica e in caso di sostituzione non richiedono quindi nessuna modifica meccanica dell\u2019applicazione. Per il rilevamento dell\u2019angolo di sterzata \u00e8 stata inoltre adottata un\u2019interfaccia CANopen che consente di utilizzare il maggior numero possibile di componenti elettronici standardizzati, velocemente sostituibili e integrabili nel sistema bus.<\/p>\n

Sensori di posizione per i \u201cflipper\u201d di AurOrA<\/h2>\n

Il secondo encoder SIKO AH25S \u00e8 ancora pi\u00f9 piccolo e compatto<\/strong>, ma non per questo meno robusto. Si tratta di un encoder monogiro che controlla la posizione dei caricatori delle casse, i cosiddetti flipper. La cassa piena di frutta viene sollevata facendo presa in quattro punti ad opera di altrettanti flipper<\/strong>. Quando il robot passa sopra la cassa, questa sfiora i flipper caricati a molla i quali oscillano lateralmente e poi si ripiegano automaticamente, andando a trovarsi sotto i quattro angoli della cassa da prelevare.<\/p>\n

Per un trasporto sicuro delle casse \u00e8 necessario conoscere la posizione dei singoli flipper: si sono effettivamente spostati all\u2019indietro o forse si sono bloccati? Tutti e quattro i flipper si trovano al di sotto della cassa per garantirne il sollevamento? Lo spazio di installazione molto limitato ha reso necessario un encoder miniaturizzato che potesse essere utilizzato direttamente in loco senza bisogno di uno speciale supporto. In questo caso \u00e8 sufficiente un encoder analogico in quanto le informazioni sui dati sono meno critiche rispetto a quelle del sensore dell\u2019angolo di sterzata.<\/strong><\/p>\n

\"AurOra\"<\/a><\/p>\n

Raccolto con un reale valore aggiunto con AurOrA
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In un progetto di sviluppo di questo tipo \u00e8 necessario che molti piccoli ingranaggi si innestino l\u2019uno nell\u2019altro per trasformare un\u2019idea vaga in un prodotto tecnicamente impeccabile che, in prospettiva futura, sia utilizzabile in numerosi frutteti con un rapporto costi-benefici equilibrato. Per poter offrire alle aziende agricole un reale valore aggiunto, \u00e8 allo studio l\u2019impiego di AurOrA anche per ulteriori mansioni quali la pacciamatura e la falciatura o come supporto per la ripiantumazione di alberi<\/strong>. Ci\u00f2 ne consentirebbe un utilizzo efficiente lungo quasi tutto l\u2019arco dell\u2019anno e non limitato alla sola stagione del raccolto.<\/p>\n<\/div>\n

L’articolo AurOrA, il robot autonomo per la raccolta delle mele<\/a> sembra essere il primo su Il Progettista Industriale<\/a>.<\/p>\n<\/div>\n

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Autore: Redazione<\/p>\n

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