L’AUTOMAZIONE NELLE MACCHINE AGRICOLEusers.unimi.it/lzzmsm/TIE LEZ.31 Lezione Automazione...

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1 L’ AUTOMAZIONE AUTOMAZIONE NELLE MACCHINE AGRICOLE NELLE MACCHINE AGRICOLE Aldo Calcante Aldo Calcante Dipartimento di Scienze Agrarie e Ambientali Dipartimento di Scienze Agrarie e Ambientali – Milano Milano Corso di Tecnologie Informatiche per la Meccanizzazione Agricola Corso di Tecnologie Informatiche per la Meccanizzazione Agricola TECNICHE ED ESIGENZE EMERGENTI TECNICHE ED ESIGENZE EMERGENTI Precision Precision agriculture agriculture Prescri pti on Prescri pti on f a r mi ng f a r mi ng Target Target farming farming Site Site - - specific specific farm management farm management Utilizzo di tecnologie, tecniche e metodiche di lavoro in pieno campo che consentono la coerente e non ambigua possibilità di trattare trattare in modo differenziato in modo differenziato singole aree omogenee di terreno delle quali si conoscono le reali proprietà, fabbisogni e caratteristiche produttive L o g ic a L o g ic a SI TO SI TO - - SP ECI F I CA SP ECI F I CA

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LL’’AUTOMAZIONE AUTOMAZIONE NELLE MACCHINE AGRICOLENELLE MACCHINE AGRICOLE

Aldo CalcanteAldo CalcanteDipartimento di Scienze Agrarie e AmbientaliDipartimento di Scienze Agrarie e Ambientali –– MilanoMilano

Corso di Tecnologie Informatiche per la Meccanizzazione AgricolaCorso di Tecnologie Informatiche per la Meccanizzazione Agricola

TECNICHE ED ESIGENZE EMERGENTITECNICHE ED ESIGENZE EMERGENTI

PrecisionPrecision agricultureagriculture……

Prescription

Prescription farmingfarming……

Target Target farmingfarming……

SiteSite--specificspecificfarm managementfarm management……

Utilizzo di tecnologie, tecniche e metodiche di lavoro in pieno campo che consentono la coerente e non ambigua possibilità di trattare trattare in modo differenziatoin modo differenziato singole aree omogenee di terreno delle quali si conoscono le reali proprietà, fabbisogni e caratteristiche produttive LogicaLogica

SITOSITO--SPECIFICASPECIFICA

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UNA MIGLIOR DEFINIZIONEUNA MIGLIOR DEFINIZIONE……

STRATEGIA GESTIONALE CHE UTILIZZA TECNOLOGIE INFORMATICHE PER

RACCOGLIERE DATI DA FONTI MULTIPLE IN VISTA DI UN LORO SUCCESSIVO UTILIZZO

NELL’AMBITO DI DECISIONI RIGUARDANTI LE ATTIVITA’ PRODUTTIVE DI CAMPO

STRATEGIA GESTIONALESTRATEGIA GESTIONALE CHE UTILIZZA TECNOLOGIE INFORMATICHEINFORMATICHE PER

RACCOGLIERE DATI DA FONTI MULTIPLEDATI DA FONTI MULTIPLE IN VISTA DI UN LORO SUCCESSIVO UTILIZZO

NELL’AMBITO DI DECISIONIDECISIONI RIGUARDANTI LE ATTIVITA’ PRODUTTIVE DI CAMPO

(NRC USA, 1999)(NRC USA, 1999)AP innanzitutto come AP innanzitutto come STRATEGIA DI GESTIONESTRATEGIA DI GESTIONE……

QUALITA’GESTIONALE

CAPACITA’DECISIONALE

DECISIONI BASATE SU DECISIONI BASATE SU INFORMAZIONI MIRATEINFORMAZIONI MIRATE

AP e MANAGEMENT INFORMATIZZATOAP e MANAGEMENT INFORMATIZZATO

QUALITA’GESTIONALE

CAPACITA’DECISIONALE

Necessario automatizzare i processi di monitoraggioNecessario automatizzare i processi di monitoraggio

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I COMPONENTI DI UN I COMPONENTI DI UN SIASIA

ELABORAZIONEELABORAZIONE

UTILIZZOUTILIZZO

RACCOLTARACCOLTAANALISIANALISI

ELABORAZIONEELABORAZIONE

UTILIZZOUTILIZZO

RACCOLTARACCOLTAANALISIANALISI

ELABORAZIONEELABORAZIONE

UTILIZZOUTILIZZO

RACCOLTARACCOLTAANALISIANALISI

SistemiSistemiINFORMAZIONALIINFORMAZIONALI

SistemiSistemiOPERAZIONALIOPERAZIONALI

Sistemi di elaborazione,

comunicazione e trasferimento dati

Dispositivi e sistemi di regolazione e

controllo, automazione e raccolta dati

HARDWAREHARDWARE

Applicativi specifici e sistemi di

supporto alle decisioni

Applicativi di utilità

generale

Database Management

Systems

SOFTWARESOFTWARE

LL’’ AP COME SISTEMA INTEGRATOAP COME SISTEMA INTEGRATO

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22

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REGISTRAZIONE REGISTRAZIONE DATIDATI

ANALISI EANALISI EPIANIFICAZIONEPIANIFICAZIONE

CONTROLLOCONTROLLOOPERAZIONIOPERAZIONI

LAVORAZIONIDEL TERRENO

CONCIMAZIONI

POTATURECIMATURE

TRATTAMENTIDISERBI

RACCOLTA

EXTERNALSERVICE

EXTERNALEXTERNALSERVICESERVICE

GE

ST

ION

E

TE

LE

RIL

EV

AM

EN

TO

INININOUTOUTOUT

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INQUADRAMENTO TECNOLOGIE DI BASEINQUADRAMENTO TECNOLOGIE DI BASE

TECNOLOGIE ELETTRONICHE DI BASETECNOLOGIE ELETTRONICHE DI BASE

TECNOLOGIE DI POSIZIONAMENTOTECNOLOGIE DI POSIZIONAMENTO

TECNOLOGIE INFORMATICHE HARDWARETECNOLOGIE INFORMATICHE HARDWARE

TECNOLOGIE INFORMATICHE SOFTWARETECNOLOGIE INFORMATICHE SOFTWARE

monitoraggio, regolazione e controllo operativo (sistemi sistemi di identificazione, sensori e attuatoridi identificazione, sensori e attuatori)

indispensabili quando il contenuto dell’informazionenecessita di ulteriori attributi per la sua collocazione in un sistema spaziale di riferimentosistema spaziale di riferimento

gestione fisicafisica delle informazioni

gestione semanticasemantica delle informazioni

UN POUN PO’’ DI DI STORIASTORIA……

LavorazioneLavorazionemanualemanuale

Forza Forza animale animale

MotoreMotore

PotenzaPotenzameccanicameccanica

AutomazioneAutomazione

Centrale mobileCentrale mobiledi potenzadi potenza

ElettronicaElettronica

MacchineMacchineintelligentiintelligenti

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LL’’AUTOMAZIONEAUTOMAZIONE

Tratto distintivo che accomuna lTratto distintivo che accomuna l’’attuale evoluzione di macchine e impianti agricoli attuale evoluzione di macchine e impianti agricoli

Sistemi che sostituiscono lSistemi che sostituiscono l’’operatore nella gestione diretta di un processo operatore nella gestione diretta di un processo

Gestione dei parametri operativi in base a impostazioni ottimaliGestione dei parametri operativi in base a impostazioni ottimali predefinitepredefinite

variazioni esternevariazionivariazioni esterneesterne

impostazioni dell’operatoreimpostazioniimpostazioni delldell’’operatoreoperatore

gestione dei parametrioperativi

gestionegestione dei dei parametriparametrioperativioperativi

LL’’AUTOMAZIONE NEGLI ANNI AUTOMAZIONE NEGLI ANNI ’’50 50 -- ’’6060

Accompagna lAccompagna l’’evoluzione della meccanizzazione dagli alborievoluzione della meccanizzazione dagli albori

La storia delle discipline dellLa storia delle discipline dell’’ingegneria agraria ingegneria agraria èè ricca di eleganti esempi di sistemi ricca di eleganti esempi di sistemi meccanicimeccanici oo idrauliciidraulici con compiti di automazionecon compiti di automazione

Regolazione automatica dello sforzo di trazione (Regolazione automatica dello sforzo di trazione (FergusonFerguson, 1936), 1936)

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LL’’AUTOMAZIONE NEGLI ANNI AUTOMAZIONE NEGLI ANNI ’’70 70 –– ’’8080

La disponibilitLa disponibilitàà di di dati in formato elettricodati in formato elettrico permette lpermette l’’introduzione di circuiti introduzione di circuiti analogici con funzioni di automazione, precursori degli attuali analogici con funzioni di automazione, precursori degli attuali sistemi di controllosistemi di controllo

dispositivocontrollatodispositivocontrollato

sensorisensori

controllorecontrollorecontrollore

attuatoriattuatori

comandi operatorecomandi operatore

impostazioni memorizzateimpostazioni memorizzate

perturbazioni

LL’’AUTOMAZIONE NEGLI ANNI AUTOMAZIONE NEGLI ANNI ’’80 80 –– ’’9090

Introduzione e rapida diffusione degli attuali controllori a Introduzione e rapida diffusione degli attuali controllori a tecnologia digitaletecnologia digitale

LL’’innovazione radicale consiste nellinnovazione radicale consiste nell’’impiego di microprocessori programmabili impiego di microprocessori programmabili

•• le funzioni operative sono definite dagli algoritmi contenuti nle funzioni operative sono definite dagli algoritmi contenuti nel softwareel software

•• le architetture hardware assumono nel tempo strutture standardile architetture hardware assumono nel tempo strutture standardizzate zzate

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GLI AMBITI DELLGLI AMBITI DELL’’AUTOMAZIONE IN AGRICOLTURAAUTOMAZIONE IN AGRICOLTURA

Ottimizzazionefunzionale

Sistemiinformativiaziendali

Tracciabilità QualitàAspetti

ambientali

L’automazione riguarda:

INFINE..INFINE...IL.IL SOLITO DIAGRAMMA!SOLITO DIAGRAMMA!

AUTOMAZIONEAUTOMAZIONE

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I VARI LIVELLI DELLI VARI LIVELLI DELL’’AUTOMAZIONEAUTOMAZIONE

11 –– LL’’elettronica per la gestione operativa del trattore elettronica per la gestione operativa del trattore

22 -- La guida assistita del trattoreLa guida assistita del trattore

33 -- La guida semi automatica del trattore e delle La guida semi automatica del trattore e delle semoventi semoventi

44 -- Il controllo della macchina operatrice Il controllo della macchina operatrice

55 -- La roboticaLa robotica

TEMI DESCRITTITEMI DESCRITTI

L’ELETTRONICA PER LA GESTIONE OPERATIVA DEL TRATTORE

LL’’ELETTRONICA PER LA GESTIONE ELETTRONICA PER LA GESTIONE OPERATIVA DEL TRATTOREOPERATIVA DEL TRATTORE

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Tema 1 Tema 1 -- I SISTEMI AUTOMATICI SUI TRATTORI (1)I SISTEMI AUTOMATICI SUI TRATTORI (1)

LL’’attuale architettura dei sistemi automatici attuale architettura dei sistemi automatici èè di tipo distribuitodi tipo distribuito

Ogni singolo controllore, detto Ogni singolo controllore, detto ECUECU ((ElectronicElectronic Control Control UnitUnit), ), gestisce uno gestisce uno specifico sottosistema della macchina o impianto specifico sottosistema della macchina o impianto

Gestione di più apparati coordinati e integrati per un’ottimizzazione complessiva di funzionamentoGestione di piGestione di piùù apparati coordinati e integrati per apparati coordinati e integrati per unun’’ottimizzazione complessiva di funzionamentoottimizzazione complessiva di funzionamento

Tema 1 Tema 1 -- I SISTEMI AUTOMATICI SUI TRATTORI (2)I SISTEMI AUTOMATICI SUI TRATTORI (2)

CapacitCapacitàà di colloquio di di colloquio di ECUECU con interscambio di dati attraverso il con interscambio di dati attraverso il Bus di sistemaBus di sistema

Gestione di sistemi complessi Gestione di sistemi complessi Gestione di sistemi complessi

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Tema 1 Tema 1 -- I SISTEMI AUTOMATICI SUI TRATTORI (3)I SISTEMI AUTOMATICI SUI TRATTORI (3)

Dalle diverse Dalle diverse ECUECU i dati confluiscono nel terminale principale i dati confluiscono nel terminale principale da dove possono essere esportatida dove possono essere esportati

200720062005

L’automazione si interfaccia con l’informaticaLL’’automazione si interfaccia con lautomazione si interfaccia con l’’informaticainformatica

Tema 1 Tema 1 -- UN POUN PO’’ DI ESEMPIDI ESEMPI

1 - Sollevatore elettronico con controllo dello slittamento

2 - Cambio Powershift elettronico

3 - Regolatore elettronico motore

4 - Cambio automatico

5 - Gestione comandi sequenziali

11 -- Sollevatore elettronico con Sollevatore elettronico con controllo dello slittamentocontrollo dello slittamento

22 -- Cambio Cambio PowershiftPowershift elettronicoelettronico

33 -- Regolatore elettronico motoreRegolatore elettronico motore

44 -- Cambio automaticoCambio automatico

55 -- Gestione comandi sequenzialiGestione comandi sequenziali

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Tema 1 Tema 1 -- UN POUN PO’’ DI ESEMPIDI ESEMPI

Curve caratteristiche di un motore Curve caratteristiche di un motore a gestione elettronica della gestione elettronica dell’’iniezioneiniezione

Tema 1 Tema 1 -- UN POUN PO’’ DI ESEMPIDI ESEMPI

Gestione automatica delle operazioni sequenzialiGestione automatica delle operazioni sequenziali

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Tema 1 Tema 1 -- UN POUN PO’’ DI ESEMPIDI ESEMPI

Gestione elettronica iniezioneGestione elettronica iniezione 12 12 –– 17 %17 %

Controllo dello slittamentoControllo dello slittamento 5 5 –– 10 %10 %

Gestione elettronica trasmissioneGestione elettronica trasmissione 6 6 –– 8 %8 %

Totale Totale 28 28 –– 30 %30 %

Risparmio energetico Risparmio energetico

SAME SAME IntellicabIntellicab

Tema 1 Tema 1 -- IL COMFORTIL COMFORT

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LA GUIDA ASSISTITA DEL TRATTORELA GUIDA ASSISTITA DEL TRATTORELA GUIDA ASSISTITA DEL TRATTORE

Tema 2 Tema 2 –– LA GUIDA ASSISTITALA GUIDA ASSISTITA

y

L

Traiettoria da raggiungere

Traiettoria attuale

y

L

Traiettoria da raggiungere

Traiettoria attuale

δ = angolo sterzatura

y = scostamento laterale da traiettoria ideale

Ψ = direzione trattore

L = passo= centro istantanea rotazione

δδ = = angolo angolo sterzaturasterzatura

yy = scostamento laterale da traiettoria ideale= scostamento laterale da traiettoria ideale

ΨΨ = direzione trattore= direzione trattore

LL = passo= passo= centro istantanea rotazione= centro istantanea rotazione

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Tema 2 Tema 2 -- QUANDO SERVE LA GUIDA ASSISTITA?QUANDO SERVE LA GUIDA ASSISTITA?

RuotinoRuotino

SchiumogenoSchiumogeno

Livello operativo

Livello direttivo

Livello strategico

Base del controllo operativoBase del controllo operativo

NONNON necessita di SInecessita di SI

APPLICAZIONI APPLICAZIONI TECNOLOGICHETECNOLOGICHE

Guida assistitaGuida assistita1

32 4

1 .1 . Ricevitore GPSRicevitore GPS

2 .2 . Correzione DGPSCorrezione DGPS

3 .3 . Sistema di elaborazione datiSistema di elaborazione dati

4 .4 . Interfaccia di comandoInterfaccia di comando

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COME FUNZIONACOME FUNZIONA

BARRA A LEDBARRA A LEDBARRA A LED INT. GRAFICAINT.INT. GRAFICAGRAFICA

LA GUIDA SEMI-AUTOMATICA DEL TRATTORE E DELLE SEMOVENTI

LA GUIDA SEMILA GUIDA SEMI--AUTOMATICA DEL AUTOMATICA DEL TRATTORE E DELLE SEMOVENTITRATTORE E DELLE SEMOVENTI

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Tema 3 Tema 3 -- LA GUIDA SEMILA GUIDA SEMI--AUTOMATICAAUTOMATICA

BREVETTO 1925 BREVETTO 1925 WillrodtWillrodt

…E’ UN’IDEA RECENTE?……EE’’ UNUN’’IDEA RECENTE?IDEA RECENTE?

Tema 3 Tema 3 -- LA GUIDA SEMILA GUIDA SEMI--AUTOMATICAAUTOMATICA

Pianificazione del percorso

Controllo guidaΣ

Percorso desiderato Errori Controllo

sterzo

Dinamica del trattore

Sensori postura veicolo

Postura Veicolo

Software di controllo

Pianificazione del percorso

Controllo guidaΣ

Percorso desiderato Errori Controllo

sterzo

Dinamica del trattore

Sensori postura veicolo

Postura Veicolo

Software di controllo

Diagramma di flussoDiagramma di flussoDiagramma di flusso

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APPLICAZIONI APPLICAZIONI TECNOLOGICHETECNOLOGICHE

Guida automaticaGuida automatica11

3322

44

1 .1 . Ricevitore DGPSRicevitore DGPS

2 .2 . Sensore angolo di sterzoSensore angolo di sterzo

3 .3 . Sistema di elaborazione datiSistema di elaborazione dati

4 .4 . AttuatoreAttuatore

Tema 3 Tema 3 –– I SISTEMI DI GUIDA SEMII SISTEMI DI GUIDA SEMI--AUTOMATICA PER MACCHINEAUTOMATICA PER MACCHINESEMOVENTISEMOVENTI

Occhio allOcchio all’’operaiooperaio……

……ee alla barraalla barra

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IL CONTROLLO DELLA MACCHINA OPERATRICE

IL CONTROLLO DELLA MACCHINA IL CONTROLLO DELLA MACCHINA OPERATRICEOPERATRICE

Tema 4 Tema 4 –– IL SISTEMA VRT (IL SISTEMA VRT (VariableVariable Rate Rate TechnologyTechnology))

VRT basata su mappeVRT basata su mappeVRT basata su mappe

VRT basata su sensoriVRT basata su sensoriVRT basata su sensori

Mappa di prescrizioneMappa di prescrizione UnitUnitàà di di acquisizione datiacquisizione dati

UnitUnitàà di controllodi controllo

Sensori ambientaliSensori ambientali

AttuatoriAttuatori

AttuatoriAttuatoriUnitUnitàà di di acquisizione datiacquisizione dati

UnitUnitàà di controllodi controllo

Sensori della Sensori della macchinamacchina

Sensori della Sensori della macchinamacchina

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Tema 4 Tema 4 -- LA DISTRIBUZIONE LOCALIZZATA DEI REFLUI LA DISTRIBUZIONE LOCALIZZATA DEI REFLUI ZOOTECNICIZOOTECNICI

LL’’automazione del dosaggio automazione del dosaggio SITOSITO--SPECIFICOSPECIFICO

ReseResemediemedieReseRese

bassebasse

ReseResealtealte

DosiDosibassabassa

mediamedia

elevataelevata

Gestione di areeSUB-appezzamentoGestione di areeGestione di aree

SUBSUB--appezzamentoappezzamento

MAPPE di prescrizioneMAPPE di prescrizioneMAPPE di prescrizione

NECESSITA’ del SINECESSITANECESSITA’’ del SIdel SI

Gestione Gestione sitosito--specifica:specifica: lavorazioni terrenolavorazioni terreno

APPLICAZIONI TECNOLOGICHE APPLICAZIONI TECNOLOGICHE (1)(1)

••Sistema di lavorazione Sistema di lavorazione ••ProfonditProfonditàà di lavorazione di lavorazione

Vantaggi: riduzione dei costi (-15%) riduzione dell’erosione minor inquinamento delle acque e dell’aria aumento della fertilità

Vantaggi:Vantaggi: riduzione dei costi (riduzione dei costi (--15%) 15%) riduzione dellriduzione dell’’erosione erosione minor inquinamento delle acque e dellminor inquinamento delle acque e dell’’aria aria aumento della fertilitaumento della fertilitàà

Mappa di prescrizione

Mappa di prescrizione

Mappa di prescrizione

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Gestione Gestione sitosito--specifica: seminaspecifica: semina

APPLICAZIONI TECNOLOGICHE APPLICAZIONI TECNOLOGICHE (2)(2)

•• DensitDensitàà di semina di semina •• Tipo di seme Tipo di seme

Vantaggi: riduzione dei costi migliore adattabilità della coltura

Vantaggi:Vantaggi: riduzione dei costi riduzione dei costi migliore adattabilitmigliore adattabilitàà della coltura della coltura

Gestione Gestione sitosito--specifica: concimazionespecifica: concimazione

APPLICAZIONI TECNOLOGICHE APPLICAZIONI TECNOLOGICHE (3)(3)

Mappa di prescrizione

Mappa di prescrizione

Mappa di prescrizione

Vantaggi: aumento del reddito migliora l’efficienza del concime minori perdite nell’ambiente (3-75%)

Vantaggi:Vantaggi: aumento del reddito aumento del reddito migliora lmigliora l’’efficienza del concime efficienza del concime minori perdite nellminori perdite nell’’ambiente (3ambiente (3--75%) 75%)

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GestioneGestione sitosito--specifica: concimazionespecifica: concimazione

APPLICAZIONI TECNOLOGICHE APPLICAZIONI TECNOLOGICHE (4)(4)

Ricevitore GPS Attuatore elettro-idraulico Connessione standard

Ricevitore GPS Ricevitore GPS Attuatore elettroAttuatore elettro--idraulico idraulico Connessione standardConnessione standard

Mappa di prescrizione

Mappa di prescrizione

Mappa di prescrizione

Spandiconcime a due piattiSpandiconcime a due piatti

SPANDICONCIMESPANDICONCIME A DOSAGGIO PROPORZIONALE ALLA A DOSAGGIO PROPORZIONALE ALLA VELOCITAVELOCITA’’ DI AVANZAMENTO (1) DI AVANZAMENTO (1)

OBBIETTIVO:

mantenere costante la dose

distribuita anche in presenza di

variazioni della velocità

d’avanzamento

OBBIETTIVO:OBBIETTIVO:

mantenere costante la dose mantenere costante la dose

distribuita anche in presenza di distribuita anche in presenza di

variazioni della velocitvariazioni della velocitàà

dd’’avanzamentoavanzamento

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SPANDICONCIMESPANDICONCIME A DOSAGGIO PROPORZIONALE ALLA A DOSAGGIO PROPORZIONALE ALLA VELOCITAVELOCITA’’ DI AVANZAMENTO DI AVANZAMENTO (2)(2)

a = sensore di velocità

b = attuatori idraulici sulle paratie del disco distributore

c = sensore di apertura paratie deldisco distributore

d = computer di bordo

aa = sensore di velocit= sensore di velocitàà

bb = = attuatoriattuatori idraulici sulle paratie idraulici sulle paratie del disco distributoredel disco distributore

cc = sensore di apertura paratie del= sensore di apertura paratie deldisco distributoredisco distributore

dd = computer di bordo= computer di bordo

Schema di funzionamentoSchema di funzionamentoSchema di funzionamento

GestioneGestione sitosito--specifica: distribuzione agrofarmacispecifica: distribuzione agrofarmaci

APPLICAZIONI TECNOLOGICHE APPLICAZIONI TECNOLOGICHE (5)(5)

Vantaggi: risparmio di prodotto (dal 30-80%): - 24% per erbicidi - 19% per pesticidi minor inquinamento delle acque e dell’aria sicurezza per l’operatore

Vantaggi: Vantaggi: risparmio di prodotto (dal 30risparmio di prodotto (dal 30--80%): 80%): -- 24% per erbicidi 24% per erbicidi -- 19% per pesticidi 19% per pesticidi minor inquinamento delle acque e dellminor inquinamento delle acque e dell’’aria aria sicurezza per lsicurezza per l’’operatore operatore

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Viticoltura di precisione: defogliaturaViticoltura di precisione: defogliatura

APPLICAZIONI TECNOLOGICHE APPLICAZIONI TECNOLOGICHE (6)(6)

Consente di regolare il Consente di regolare il numero di foglie asportate in numero di foglie asportate in relazione alla rotazione del relazione alla rotazione del tamburo metallico di strappo, tamburo metallico di strappo, la rotazione può essere la rotazione può essere gestita per mezzo delle gestita per mezzo delle elettroniche ISOBUS. elettroniche ISOBUS. LL’’utilizzo di opportuni utilizzo di opportuni attuatori ci consente di attuatori ci consente di individuare zone di individuare zone di sfogliatura elevata, di sfogliatura elevata, di sfogliatura moderata e di sfogliatura moderata e di assenza totale di sfogliatura assenza totale di sfogliatura per le zone a piper le zone a piùù basso vigore basso vigore vegetativo. vegetativo.

Comunicazione su CAN busComunicazione su CAN bus

Massima sofisticazioneMassima sofisticazionedella tecnologiadella tecnologia

Dosaggio automatico sito-specificoDosaggio automatico sitoDosaggio automatico sito--specificospecifico

ESEMPIOESEMPIO 1 1 -- LA DISTRIBUZIONE LOCALIZZATA DEI REFLUI LA DISTRIBUZIONE LOCALIZZATA DEI REFLUI ZOOTECNICIZOOTECNICI

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OPERATRICEOPERATRICE TRATTORETRATTORE DGPSDGPS

previsti anchecontrolli manualiprevisti ancheprevisti anche

controlli manualicontrolli manuali

misura soloin fase di carico

misura solomisura soloin fase di caricoin fase di carico

SOFTWARE DI CONTROLLOSOFTWARE DI CONTROLLOSOFTWARE DI CONTROLLO

ESEMPIO 1 ESEMPIO 1 -- LA DISTRIBUZIONE LOCALIZZATA DEI REFLUI LA DISTRIBUZIONE LOCALIZZATA DEI REFLUI ZOOTECNICIZOOTECNICI

SPANDILIQUAMESPANDILIQUAMESPANDILIQUAME

SPANDILETAMESPANDILETAMESPANDILETAME

ESEMPIO 1 ESEMPIO 1 -- LA DISTRIBUZIONE LOCALIZZATA DEI REFLUI LA DISTRIBUZIONE LOCALIZZATA DEI REFLUI ZOOTECNICIZOOTECNICI

25

Visualizzazione di mappae percorsi in tempo realeVisualizzazione di mappaVisualizzazione di mappae percorsi in tempo realee percorsi in tempo reale

ESEMPIO 1 ESEMPIO 1 -- LA DISTRIBUZIONE LOCALIZZATA DEI REFLUI LA DISTRIBUZIONE LOCALIZZATA DEI REFLUI ZOOTECNICIZOOTECNICI

Fase 3 Fase 3 –– Posa dei paliPosa dei pali

Fase 2 Fase 2 –– Trapianto Trapianto meccanizzatomeccanizzato

ESEMPIO 2 ESEMPIO 2 -- LL’’AUTOMAZIONE DELLAUTOMAZIONE DELL’’IMPIANTO DI UN VIGNETOIMPIANTO DI UN VIGNETO

Dalla messa a dimora delle barbatelle dipende la regolarità spaziale del vigneto. Essa è indispensabile per:

il corretto svolgimento delle successive operazioni meccanizzate in vigneto

agevolare la vendemmia meccanica

fini estetici e paesaggistici

Dalla messa a dimora delle barbatelle Dalla messa a dimora delle barbatelle dipende la regolaritdipende la regolaritàà spaziale del vigneto. spaziale del vigneto. Essa Essa èè indispensabile per:indispensabile per:

il corretto svolgimento delle successive il corretto svolgimento delle successive operazioni meccanizzate in vignetooperazioni meccanizzate in vigneto

agevolare la vendemmia meccanicaagevolare la vendemmia meccanica

fini estetici e paesaggisticifini estetici e paesaggistici

Fase 1 Fase 1 –– Squadratura Squadratura appezzamentoappezzamento

RisultatoRisultato

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ESEMPIO 2 ESEMPIO 2 -- SCHEMA DEL SISTEMA DI CONTROLLOSCHEMA DEL SISTEMA DI CONTROLLO

Stazione Base RTKStazione Base RTKL1+ L2L1+ L2

RadioRadio--modemmodem

TRATTORETRATTORE

TRAPIANTATRICETRAPIANTATRICE

Stazione Stazione RoverRover RTKRTKL1+ L2L1+ L2

RadioRadio--modemmodem

Dati RTKDati RTK

Computer di bordoComputer di bordo Inclinometro a due assiInclinometro a due assi

Motore elettricoMotore elettricoFreno elettromagneticoFreno elettromagnetico

AttuatoriAttuatori idrauliciidraulici

Distributore a stellaDistributore a stella

Allineamento XAllineamento X--YY

RS232RS232

RS232RS232

RS232RS232

RS232RS232

ESEMPIO 2 ESEMPIO 2 -- APPLICAZIONE SULLA MACCHINAAPPLICAZIONE SULLA MACCHINA

AttuatoriAttuatori idrauliciidraulici

Stazione Base RTKStazione Base RTKL1+ L2L1+ L2

Motore elettricoMotore elettrico

Antenna GPSAntenna GPS

Computer di bordoComputer di bordo

RadioRadio--modemmodem

Freno elettromagneticoFreno elettromagnetico

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Identificazione automatica patologie e malerbeIdentificazione automatica patologie e malerbe

Tema 4 Tema 4 –– UN ALTRO ESEMPIOUN ALTRO ESEMPIO

Distribuzione localizzata dei fitofarmaciDistribuzione localizzata dei fitofarmaci

Tema 4 Tema 4 –– UN ALTRO ESEMPIO: IL WEEDSEEKERUN ALTRO ESEMPIO: IL WEEDSEEKER

due sorgenti luminose

se la riflettanza è quella della clorofilla, si apre l’ugello

il prodotto viene spruzzato sulla pianta

due sorgenti luminosedue sorgenti luminose

se la se la riflettanzariflettanza èè quella della clorofilla, si apre lquella della clorofilla, si apre l’’ugellougello

il prodotto viene spruzzato sulla piantail prodotto viene spruzzato sulla pianta

Dove si usa?Dove si usa?

AMBITO URBANOAMBITO URBANOAMBITO URBANO AMBITO AGRICOLOAMBITO AGRICOLOAMBITO AGRICOLO

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LA ROBOTICALA ROBOTICALA ROBOTICA

Tema 5 Tema 5 –– QUALCHE QUALCHE ESEMPIOESEMPIO……

Irroratrice a guida automatica Irroratrice a guida automatica operante a velocitoperante a velocitàà v = 25 km / hv = 25 km / h

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Tema 5 Tema 5 –– QUALCHE QUALCHE ESEMPIOESEMPIO……

GPS + sensori inerzialiGPS + sensori inerziali

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LL’’AUTOMAZIONE AUTOMAZIONE ““SPINTASPINTA”” RAPPRESENTA RAPPRESENTA UNUN’’OPPORTUNITAOPPORTUNITA’…’…

……OO UN PROBLEMA?UN PROBLEMA?

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OSSERVAZIONI CONCLUSIVEOSSERVAZIONI CONCLUSIVE

Le applicazioni AP richiedono approcci complessi: Le applicazioni AP richiedono approcci complessi: attenzione a non indurre aspettative eccessive e a non creare false illusioni

Fondamentale Fondamentale procedere al trasferimento di tecnologie operando nell’ambito di un quadro metodologico di quadro metodologico di riferimentoriferimento (per quanto banale, è utile distinguere tra esigenze di monitoraggio e di automazione)

Operare con la consapevolezza Operare con la consapevolezza che le maggiori difficoltà riguardano il trasferimento delle tecnologie informatiche in agricoltura (consistenti barriere nell’applicare componenti OLAP)

Progettare trasferimenti tecnologici GRADUALIProgettare trasferimenti tecnologici GRADUALI, individuando esigenze primarie da soddisfare con soluzioni relativamente semplici (es.: guida assistita) e prevedendo minime applicazioni di monitoraggio (QCI)

Fondamentale la formazione Fondamentale la formazione delledelle FIGURE FIGURE PROFESSIONALI coinvoltePROFESSIONALI coinvolte