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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2006

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
  • HUMAN NECESSITIES
    • AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
      • HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING (picking of fruits, vegetables, hops, or the like A01D46/00; plant reproduction by tissue culture techniques A01H4/00; devices for topping or skinning onions or flower bulbs A23N15/08; propagating unicellular algae C12N1/12; plant cell culture C12N5/00)
Classificazione geografica
Bibliografia
[1] "Grading agriculutral products with machine vision", Sistler F.E., Prooc.of IROS'90 IEEE Int.Workshop on Intelligent Robots and Systems, 1990;

[2] "Tunnel sprayers for dwarf fruit trees", D.L.Peterson, H.W.Hogmire, transactions of ASAE, vol.37(3), december 1993, pp.709-715;

[3] Effect of nozzle typer and operation on spray droplet size", L.F.Bouse, Transactions of the ASAE; vol.37(5), 1994, pp.1389-1400;

[4] "The vision system for the agrorobot project", Buemi F., Magrassi M., Mannucci A., Massa M., Sandini G., Proc.ASAE 5th Int.Conf.on Computers in Agriculture, 1994;

[5] "System engineering of agricultural robot design", Y.Edan, G.E.Miles, IEEE Transaction on Systems, man and cybernetics, 1994;

[6] "An experimental sprayer for spatially selective application of herbicides", M.E.R.Paice; P.C.H.Miller, J.D.Bodle, J.Agric.Engng. Res.,vol.60, 1995, pp.107-116;

[7] "Regeneration, growth and flowering of cut rose cultivars ad affected by propagation material and method", N.Bredmose, J.Hansen, Scientia Horiculturae, 1995;

[8] "Trasportation and robotics for greenhouse crop production systems", Giacomelli G.A., K.C.Ting, Acta Hort (ISHS), 1995;

[9] "Development of a vision guided robot manipulator for packing horticultural produce", N.D.Tillet, W.He, R.D.Tillet, J. of Agric.Eng.Res., 1995;

[10] "Influence of spray indiced vortices on the movement of drops in wind tunnels", C.S.Parkin, P.N.Wheeler, J.Agric.Engng. Res., vol.63, 1996, pp.35-44;

[11] "Research on flexible automation and robotics for plant production at rutgers university", K.C.Ting, P.P.Ling, G.A.Giacomelli, Adv.Space Res. 1996; <br />
[12] "Featureless classification of tactile contacts in a gripper using neural networks", A.R.Jimenez, A.S.Soembagijo, D.Reynaerts, H.Van Brussel, R.Ceres, J.L.Pons, Sensors and Actuartors, 1997;

[13] "Multi-purpose agricultural robot", Y.Edan, A.Bechar, Iasted Int.Conf.on Robotics and Manifacturing, Banff, 1998;

[14] "Microgrippers", Y.Ando, J.of Robotics and Mechatronics, 1998;

[15] "Grasping and in-hand manipulation: experiments with a riconfigurable gripper", A.Sudsang, J.Ponce, N.Srinivasa, Advanced Robotics, 1998;

[16] "An approach to the vision tasks involved in an automonous crop protection vehicle", J.M.Sanchiz, F.Pla, J.A.Marchant, Eng.Appl. of Artificial Intelligence, 1998;

[17] "Grading of vegetative cuttings using computer vision", S.Singh, M.Montemerlo, Advanced Robotics, 1998;

[18] "Development of a precision sprayer for the site-specific weed management", L.Tian, J.F.Reid, J.W.Hummel,Transactions of the ASAE; vol.42(4), 1999, pp.893-900;

[19] "Droplet size and leaf morphology effects on pesticide spray deposition", D.B.Smith, S.D.Askew, W.H.Morris, D.R.Shaw, M.Boyette,Transactions of the ASAE; vol.43(2), 2000, pp.255-259;

[20] "The effect of boom section and nozzle configuration on the risk of spray drift", S.D.Murphy, P.C.Miller, C.S.Parkin, J.Agric.Engng. Res., vol.75, 2000, pp.127-137;

[21] "Spray chamber evaluation of air-assisted spraying on potato plants", B.Panneton, H.Philion, R.Theriault, M.Khelifi, Transactions of the ASAE; vol.43(3), 2000, pp.529-534;

[22] "Environmentally friendly spray techniques for tree crops", G.Doruchowski, R.Holownicki, Crop Protection, Elsevier, vol.19, 2000, pp.617-622;

[23] "Development of a robotic transplanter for bedding plants", K.H.Ryu, G.Kim, J.S.Han, J.of Agric.Eng.Res. 2001;

[24] "Assessment of recycling tunnel sprayers in mediterranean vineyards and apple orchards", S.Planas, F.Solanelles, A.Fillat; Biosystem Engineering, vol.82(1), 2002, pp.45-52;

[25] "Inter-row vision guidance for mehcanical weed control in sugar beet", N.D.Tillet, T.Hague, S.J.Miles, Comp.and Electr. in Agric., 2002;

[26] "Automonous speed sprayer guidance using machine vision and fuzzy logic", S.I.Cho, N.H.Ki, Trans.of the ASAE, 2002;

[27] "Compliance planning for dextrous assembly tasks using multi-fingered robot hands", B.H.Kim, S.R.Oh, B.J.Yi, I.H.Suh, Intelligent Automation and Soft Computing, 2002;

[28] "A computer vision application for the kinematic measurement of a cylindrical mobile robot", M.Foglia, A.Gentile, A.Millella, G.Reina, Raad'03 12th Int.Workshop on Robotics in Alpe-Adria-Danube Region, 2003;

[29]“Automatic fruit harvesting devices”, G.Belforte, G.Eula, F.Nieddu, T.Raparelli, G.Turco, “Management and technology applications to empower agricolture and agro-food systems” XXX CIOSTA-CIGR V CONFERENCE, Grugliasco 22-24 settembre 2003, Facoltà di Agraria di Torino (DEIAFA);

[30]“Automatic table grape and kiwifruit harvester“, G.Belforte, G.Eula, T.Raparelli, G.Turco, IMG04 Conference, Genova, July 2004;

[31] "Experimenting and modelling the dynamics of pneumatic actuator controlled by the pulse width modulation (PWM) technique", A.Messina, N.I.Giannoccaro, A.Gentile, Mechatronics, ec.Elsevier, 2005.
Parole Chiave
SISTEMI PNEUMATICI, AUTOMAZIONE A FLUIDO, RACCOLTA ROBOTIZZATA, COLTIVAZIONE IN SERRA, END-EFFECTOR, FIORE, FLUIDICA

Sistemi meccatronici e pneumatici per una automazione sicura, ecocompatibile e competitiva nel florovivaismo

Politecnico di Torino
Abstract
La ricerca proposta vuole sviluppare nuove tecniche di automazione delle operazioni di coltivazione e di cura dei fiori nelle serre, quali la movimentazione di bulbi e vasi, l'irrorazione di acqua e di fitofarmaci, l'innesto di piante, la raccolta dei fiori, ecc. In particolare, verrà studiato, costruito e sperimentato un sistema modulare completo, costituito da un gruppo di dispositivi automatici, quali organi di presa, taglio, raccolta e sistemi di irrorazione, collegati a un manipolatore, dotato di visione. I vari dispositivi sviluppati saranno di tipo pneumatico, ecologici, non inquinanti e in grado di operare con sicurezza nell'ambiente delle serre caratterizzato da forte umidità. Il sistema di manipolazione, già parzialmente sviluppato in un precedente progetto di ricerca, potrà operare in stazione fissa su bancali o essere collegato a rotaie di guida. Particolare attenzione sarà data all'eliminazione delle operazioni ripetitive e faticose, alla salvaguardia dell'ambiente riducendo i quantitativi di fitofarmaci utilizzati (eliminando dispersioni esterne e sprechi), alla protezione degli operatori, al miglioramento della qualità dei fiori prodotti, allo sviluppo di nuovi settori produttivi competitivi per prodotti a vocazione territoriale.
La ricerca sarà effettuata da cinque unità di ricerca che opereranno in modo integrato. Con riferimento ale principali attività, in particolare:
- l'Unità I del Politecnico di Torino (DIMEC >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Guido Belforte Politecnico di TORINO
Obiettivo del Programma di Ricerca
Obiettivo del programma di ricerca è lo studio di dispositivi innovativi pneumatici e meccatronici per l'automazione della coltivazione di fiori nelle serre. In particolare l'obiettivo dovrà essere raggiunto con riferimento ai punti seguenti:
- salvaguardia dell'ambiente (riduzione dei quantitativi dei fitofarmaci, eliminazione dispersioni incontrollate nell'ambiente, ecc...);
- eliminazione delle operazioni faticose, che possono provocare affaticamento e malattie professionali, dovute, ad esempio, al curvarsi per raccogliere i fiori dello zafferano, malattie respiratorie dovute all'inalazione di fitofarmaci, ecc...;
- miglioramento della qualità dei fiori prodotti, rendendo uniforme e costante le operazioni (ad esempio modalità di trapianto, uso di fitofarmaci, ecc...);
- riduzione dei consumi dei prodotti utilizzati e dei costi di manodopera, rendendo competitivi i fiori coltivati con queste tecniche con quelli coltivati in altri paesi, soprattutto in quelli con basso costo della manodopera (paesi del Mediterraneo e dell'Est Europeo);
- aumento del livello di automazione delle serre, sviluppando prodotti industriali ad elevata tecnologia e ad alto valore aggiunto, in linea con lo sviluppo della Società dell'Informazione;
- favorire lo sviluppo di nuovi settori produttivi per l'industria italiana, con prodotti innovativi ad alta tecnologia, recuperando competenze e capacità produttive;
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Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
In questi ultimi anni l'attenzione della ricerca nel settore della florovivaistica ha cominciato a rivolgersi alla automazione di processi ancora molto manuali, quali per esempio le operazioni realizzate sulle colture in ambiente protetto.
L'automazione e la robotica sono discipline la cui applicazione ha permesso di incrementare la redditività e la qualità delle produzioni e dei servizi dei paesi industrializzati.
In agricoltura l'automazione non ha ancora raggiunto i livelli di diffusione che si osservano in altri settori, quali quello manifatturiero o metalmeccanico, in quanto gli ostacoli intrinseci (mancanza di punti fissi di riferimento, variabilità delle forme, delle dimensioni e della locazione dei prodotti, ambienti spesso ostili con difficoltà nell'individuare percorsi prestabiliti) ne hanno impedito l'impiego secondo i tradizionali schemi industriali [12][14][15][27].
La completa o parziale non strutturazione dell'ambiente dove avviene la produzione agricola, con riferimento sia al pieno campo sia alla serra, richiede lo sviluppo di tecniche e dispositivi specifici che non possono essere derivati direttamente dalle soluzioni adottate in ambito industriale [5][7][8][13][23].
L'introduzione di sistemi ad elevato livello di automazione presso le aziende agricole specializzate in colture intensive in serra ad elevato valore aggiunto sarà uno degli elementi determinanti per affrontare la competizione >>>