INNOVAZIONE

E.R.A. – Elettrificazione dei Robot Agricoli

PROGETTO COFINANZIATO DAL FONDO EUROPEO DI SVILUPPO REGIONALE
Programma Investimenti per la crescita e l’occupazione 2014/20 (FESR)

PROJET COFINANCÉ PAR LE FONDS EUROPÉEN DE DÉVELOPPEMENT RÉGIONAL
Programme Investissement pour la croissance et l’emploi 2014/2020 (FEDER)

L’agricoltura è uno dei principali settori economici chiamato a sostenere i bisogni alimentari della popolazione mondiale in continua crescita. Per assolvere a questo compito fondamentale l’agricoltura dovrà necessariamente affrontare e risolvere alcune problematiche che stanno emergendo in modo evidente: l’impatto ambientale, la riduzione della biodiversità e la carenza di manodopera.

In questo contesto si inserisce il processo di introduzione della robotica in agricoltura, processo che ha come obiettivo quello di sostituire l’uomo nelle attività più ripetitive e faticose consentendogli di svolgere meglio attività a più alto valore aggiunto, quali la lavorazione, la preparazione e la vendita dei prodotti.
Il robot del caso di studio offrirebbe un taglio netto sui costi di manodopera.


Il successo della robotica applicata all’agricoltura sarà quindi legato alla sua capacità di rispondere alle principali criticità del modello convenzionale; in particolare per i robot agricoli identifichiamo questi requisiti essenziali:

  1. Essere programmabili, multifunzionali e precisi, richiedendo il minimo livello di supervisione
  2. Avere la capacità di acquisire informazioni circa le caratteristiche dell’ambiente in cui operano e sulla base di queste poter prendere autonomamente alcune decisioni operative
  3. Essere alimentati con batterie ricaricabili da fonte di energia rinnovabile
  4. Avere la capacità di muoversi in modo autonomo e sicuro sul campo, e di recarsi nei punti di ricarica quando necessario
  5. Adottare le strategie opportune per limitare i consumi energetici e quindi massimizzare l’autonomia

Questo progetto si pone l’obiettivo di indirizzare i punti 3, 4 e 5 individuando e sviluppando le tecnologie appropriate, applicandole ad un caso esistente e misurandone i risultati.

Ricondizionamento Stazione di Ricarica

La Stazione di Ricarica, attualmente provvista esclusivamente di inverter e tanica acqua, integrerà il sistema di ricarica del Robot. Verranno inoltre integrate batterie tampone e pannelli solari per modulare il più possibile l’utilizzo della rete elettrica. Sono previste attività di lavorazione su campo di 8 ore massime nel periodo estivo e viene stimato il valore massimo di 10 KWh per una superficie lavorata totale di 1.000 mq con un ciclo di ricarica giornaliero, oppure con due cicli giornalieri su un’area di 2.000 mq. In fase di riposo (o in qualsiasi momento gli algoritmi di predizione consumi lo riterranno necessario) il robot andrà a posizionarsi in prossimità della stazione di ricarica e attenderà la carica necessaria per le prossime lavorazioni.

Connessione dati wireless con il robot (energia disponibile per la ricarica, autonomia residua del robot, operazioni in coda, condizioni ambientali, ecc), diretta oppure tramite server online.

Robot

Dotazione di batterie ricaricabili in grado di garantire una autonomia di circa 8 ore per le attività tipiche nel periodo estivo (10 KWh) su un’area di 1.000 mq; funzionamento ciclico con 2.000 cicli di scarica effettivi.
Connessione dati wireless con la stazione a terra.
Batterie ricaricabili. Utilizzo di algoritmi per la previsione dei carichi di lavoro, ottimizzazione dei percorsi e gestione dell’energia. Opzionale l’utilizzo di servizi meteo online.
Utilizzo algoritmi per il funzionamento in risparmio energetico (riduzione velocità, posticipazione operazioni) in base all’autonomia residua e ai tempi di disponibilità della ricarica.