Un’invenzione innovativa: il robot al servizio della viticoltura per la coltivazione su pendii ripidi

L’Università di Geisenheim ha sviluppato un’idea innovativa per il lavoro meccanizzato sui pendii ripidi: il robot per la viticoltura “Geisi”. Geisi sarà in grado di lavorare su pendenze fino al 70%, potrà essere controllato da remoto e non avrà bisogno di corde.

Il paesaggio delle regioni vinicole della Germania è caratterizzato dalla presenza di pendii molto ripidi; la percentuale dei pendii coltivati sta però diminuendo sempre più e nel 2010 costituiva soltanto il 9 per cento dei terreni coltivati. Ciò dipende dal fatto che sui pendii molto ripidi il lavoro è esclusivamente manuale e di conseguenza pericoloso, fisicamente molto impegnativo e con costi elevati. The Institute for Technology dell’Università di Geisenheim ha deciso di porre rimedio a questa situazione cercando di semplificare la viticoltura sui pendii ripidi. Un team guidato dal Professor Schwarz ha sviluppato un’idea innovativa per il lavoro meccanizzato sui pendii ripidi: Geisi.

A differenza degli strumenti utilizzati in precedenza per la coltivazione meccanizzata, Geisi è stato progettato per essere controllato a distanza e senza l’uso di corde su pendenze fino al 70 per cento. Ciò consente un notevole risparmio in termini di costo del lavoro, garantendo allo stesso tempo un valore aggiunto in termini di sicurezza. Un esercito di robot instancabili specializzati nella viticoltura meccanizzata su pendii ripidi offre vantaggi a lungo termine, grazie alla capacità di svolgere autonomamente compiti specifici quali la protezione delle colture, la pacciamatura o la rimozione di fogliame. Geisi sarà disponibile a un prezzo nettamente inferiore a quello dei sistemi meccanizzati utilizzati in precedenza per lavorare su pendii ripidi.

Per poter realizzare i loro obiettivi, i responsabili del progetto hanno chiesto la collaborazione di HBM. L’autonomia e l’affidabilità di Geisi su pendii ripidi dipendono anche dall’uso di estensimetri e dal sistema di acquisizione dati mobile e robusto Somat eDAQ prodotto da un leader nel campo degli strumenti di prova e di misurazione.

Un’idea unica per la viticoltura meccanizzata

Questo innovativo sistema di trasporto e guida al servizio di chi lavora su pendii ripidi si basa essenzialmente su rulli dentati, comunemente usati nei tagliaerba per pendii alpini. I rulli sono dotati di un sistema di trasmissione integrato che consente di mantenere molto basso il centro di gravità del veicolo; questa caratteristica è fondamentale poiché, oltre a garantire un incastro perfetto dei rulli dentati nel terreno, permette di non utilizzare corde per i movimenti di Geisi sui pendii molto ripidi. Grazie alle coppie di rulli disposte una dietro l’altra, questo innovativo strumento di lavoro è in grado di muoversi senza difficoltà e in tutta sicurezza sui terreni in pendenza. A questo scopo, il team di sviluppo ha dovuto inizialmente apportare delle modifiche ai dispositivi di trasmissione dei rulli in modo da consentire al robot Geisi a due o tre assi di effettuare tutti i movimenti necessari.

Il ruolo decisivo della tecnologia di prova e misurazione di HBM

La realizzazione del sistema di sterzo per una piattaforma di lavoro completamente guidata da ruote dentate ha costituito una sfida difficile per il team di sviluppo di Geisi. Un sistema di sterzo a slitta con rulli con velocità di rotazione diverse sui due lati destro e sinistro si è rivelato subito poco adatto allo scopo, poiché in questo modo i rulli si sarebbero incastrati troppo nel terreno.

I prototipi sono stati dotati di sistemi di prova e misurazione completi per la documentazione e l’analisi del carico del materiale durante l’uso. Sugli assi utilizzati come sospensione dei rulli di trasmissione si è proceduto all’installazione di estensimetri HBM allo scopo di consentire un’acquisizione tridimensionale delle forze e dei momenti relativi. Sono stati registrati anche altri dati, tra cui le coordinate geografiche (via GPS), le comunicazioni tramite CANbus e l’inclinazione. Per l’acquisizione dei dati è stato utilizzato il sistema di amplificazione mobile e robusto Somat eDAQ di HBM. Le informazioni raccolte hanno consentito di calcolare sia la velocità che lo slittamento, permettendo quindi di migliorare la programmazione e di ottenere un sistema di sterzo più preciso con un bilanciamento sicuro delle curve.

Le forze derivanti dalle manovre in fase di prova sono risultate troppo alte, così come il carico del materiale. Si è quindi ritenuto che la soluzione ideale potesse essere un sistema di sterzo articolato e passivo senza cilindri idraulici, ma dotato di due rulli fissi incrociati e due rulli mobili, che consentisse un elevato grado di mobilità e impedisse in maniera sicura lo slittamento dei rulli non utilizzati per lo sterzo.

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