IT202000025615A1 - Apparecchiatura volante per la raccolta ed il trasporto di prodotti - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

Campo di applicazione

L'invenzione riguarda un'apparecchiatura volante per la raccolta ed il trasporto di prodotti, preferibilmente utilizzabile per raccogliere prodotti ortofrutticoli dai campi di coltivazione senza l'intervento manuale di personale addetto alla raccolta.

Stato della Tecnica

E' noto che nella manipolazione di prodotti, ed in particolare nella raccolta di prodotti ortofrutticoli, specialmente quelli coltivati a terra, e impiegato personale che manualmente provvede a prelevare uno ad uno i prodotti, distaccandoli dalle piante-madri, ed a caricarli in contenitori che, dopo essere stati riempiti, sono trasferiti manualmente o con appositi macchinari in una zona di ammasso generale.

In questa zona, i prodotti raccolti sono selezionati, temporaneamente conservati e, successivamente, confezionati ed avviati ai magazzini dei punti vendita dai quali sono infine prelevati per essere posti a disposizione dei consumatori.

Un esempio di prodotti agricoli manipolati come descritto in precedenza sono le fragole che, come ? noto, sono particolarmente delicate per loro natura e devono essere raccolte e manipolate dagli addetti con la massima cura per evitarne danneggiamenti, marcescenze e la conseguente perdita di commerciabilit?.

Tipicamente, un inconveniente dello stato della tecnica e che il lavoro di raccolta eseguito da persone addette, in altre parole dai raccoglitori, e molto faticoso, a causa dei continui movimenti di gambe, schiena e braccia necessari per raccogliere i prodotti, spesso ripetitivamente eseguiti in condizioni atmosferiche critiche, come la esposizione prolungata al caldo, agli insetti ed ai raggi solari diretti oppure alle intemperie. Un altro inconveniente ? che, nonostante la fatica e gli sforzi richiesti ai raccoglitori , il loro lavoro di raccolta ? spesso sottopagato (dell'ordine di pochi euro/ora) e, per questa ragione, spesso vengono utilizzate persone che si trovano in uno stato di grave necessit? economica e, in molti casi, anche in uno stato di clandestinit?, favorendo, in tal modo, la immigrazione irregolare da paesi stranieri e lo sfruttamento di manodopera.

Un altro inconveniente ? che i prodotti raccolti rimangono per un certo tempo all'interno dei contenitori in cui sono riposti fino a quando questi non sono sufficientemente riempiti, prima di essere avviati alla selezione ed al confezionamento .

Questo accumulo, seppure temporaneo, pu? causare schiacciamenti dei prodotti che formano gli strati inferiori di quanto raccolto, specialmente se i prodotti sono in condizioni di avanzata maturazione.

Questi schiacciamenti sono dovuti sia alla sovrapposizione prolungata ed al peso proprio dei prodotti, sia agli sbattimenti che avvengono durante i movimenti di trasporto .

Questi causa lo sviluppo di muffe dovuto al contatto tra i frutti schiacciati ed ai gocciolamenti di succhi che derivano dagli schiacciamenti.

Scopi dell'invenzione

Uno scopo dell'invenzione ? migliorare la tecnica nota. Un altro scopo dell'invenzione ? realizzare un'apparecchiatura volante per la raccolta ed il trasporto di prodotti che ne renda pi? comoda e veloce la raccolta, tipicamente la raccolta di prodotti ortofrutticoli coltivati a terra.

Un ulteriore scopo dell'invenzione ? realizzare un'apparecchiatura volante per la raccolta ed il trasporto di prodotti che limiti in modo sensibile i danneggiamenti ai prodotti raccolti, anche se questi sono particolarmente delicati .

Ancora uno scopo dell'invenzione ? di rendere meno costosa la raccolta dei prodotti, limitando la incidenza dei costi di raccolta sul costo finale dei prodotti al consumatore, limitando, o in certi casi eliminando, l'intervento di raccoglitori .

Secondo un aspetto dell'invenzione ? prevista un'apparecchiatura volante per la raccolta ed il trasporto di prodotti, in accordo con le caratteristiche della rivendicazione 1.

L'invenzione permette di ottenere i seguenti vantaggi:

- rendere pi? veloce ed economica la raccolta di prodotti , tipicamente di prodotti ortofrutticoli coltivati a terra;

- rendere la raccolta dei prodotti meno faticosa; - ridurre il numero di addetti alla raccolta;

evitare danneggiamenti dei prodotti raccolti causati da prolungata giacenza in contenitori di raccolta e trasporto.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, di un'apparecchiatura volante per la raccolta ed il trasporto di prodotti, illustrate a titolo di esempio non limitativo nelle unite tavole di disegno in cui:

la FIG. 1 ? una vista molto schematica di un'apparecchiatura volante per la raccolta ed il trasporto di prodotti, secondo l'invenzione, in una prima possibile forma di realizzazione;

la FIG. 2 ? una vista ancora molto schematica di un secondo componente di una seconda versione dell'apparecchiatura volante di figura 1;

la FIG. 3 ? una vista schematica in prospettiva ed interrotta di un contenitore del tipo montato sul secondo componente di figura 2;

la FIG. 4 ? una vista schematica dall'alto del contenitore di figura 3;

la FIG. 5 ? una vista schematica di una possibile forma di utilizzo dell'apparecchiatura volante di figura 1 per la raccolta di fragole.

Descrizione dettagliata di un esempio di realizzazione preferito .

Con riferimento alle figure 1 e 2, ? illustrata una apparecchiatura volante per la raccolta ed il trasporto di prodotti, ad esempio prodotti ortofrutticoli coltivati a terra, la quale comprende, in una forma semplificata e basilare di attuazione, almeno una macchina volante, meglio nota, e definita brevemente nel seguito, con la definizione drone 1.

Il drone 1, ? tipicamente dotato di una serie di eliche 20 azionate in rotazione da rispettivi motori 21 che sono montati su un telaio generale 22 e, in una sua prima possibile versione di realizzazione, comprende noti mezzi di controllo remoto, ad esempio una centralina elettronica C dotata di un dispositivo GPS, con i quali un utilizzatore, preferibilmente per mezzo di un telecomando T, pu? comandarne da terra sia le caratteristiche di volo, come ad esempio direzione, velocit?, altezza da terra, sia le funzioni operative di cui ? dotato.

Nella seconda versione di realizzazione, il drone 1 ? in grado di gestire sia le caratteristiche di volo che le funzioni operative in modo completamente autonomo grazie al dispositivo GPS ed a sistemi laser di triangolazione posti a terra.

Il drone 1 secondo l'invenzione porta a bordo mezzi di riconoscimento 2 di un prodotto da raccogliere, ad esempio fragole 23, e mezzi prensili 3 che possono essere azionati tra una posizione di presa ed una di rilascio di almeno un prodotto che ? stato riconosciuto con i mezzi di riconoscimento 2.

Il drone 1 porta a bordo anche mezzi di separazione 4 del prodotto riconosciuto da eventuali organi che lo possono trattenere, sia in modo naturale, ad esempio con i rami o il fogliame di una pianta-madre 24, sia in modo artificiale, ad esempio una legatura oppure un tutore di supporto (non illustrato nei disegni).

Il drone 1 ? anche dotato di mezzi di allontanamento 5 per allontanare gli eventuali organi di ritenzione dal prodotto riconosciuto, nel caso specifico una fragola 23, ed isolarlo sufficientemente dal resto della pianta-madre 24 o dagli altri prodotti o dal fogliame ed agevolare l'intervento dei mezzi prensili 3.

Opzionalmente, il drone 1 pu? anche essere dotato di un contenitore 6 in cui possono essere alloggiati cestini 25 nei quali possono essere depositati pi? prodotti prelevati dai mezzi prensili.

In una versione pi? completa, l'apparecchiatura secondo l'invenzione comprende una prima macchina volante o primo drone 1 ed una seconda macchina volante o secondo drone 7. Entrambi sono guidabili con il telecomando T, od in modalit? completamente autonoma, e sono tra loro funzionalmente operativi in modo sinergico per provvedere alla raccolta ed al trasporto dei prodotti.

In questa forma di attuazione, il primo drone 1 porta a bordo i mezzi di riconoscimento 2, i mezzi prensili 3, i mezzi di separazione 4 ed i mezzi di allontanamento 5, mentre sul secondo drone 7 ? montato il contenitore 6.

Sul primo drone 1 le posizioni sul telaio generale 22 dei mezzi di riconoscimento 2, dei mezzi prensili 3, dei mezzi di separazione 4 e dei mezzi di allontanamento 5 sono definite in modo tale che non interferiscano l'uno con l'altro, ma che possano essere azionati sia contemporaneamente tutti insieme , sia secondo sequenze selezionabili secondo necessit?.

In dettaglio, i mezzi di riconoscimento di un prodotto da raccogliere, nel caso specifico le fragole 23, comprendono almeno una telecamera 8 ed un dispositivo di memoria (non illustrato nelle figure) che, ad esempio, pu? essere inglobato nella centralina elettronica C ed in cui possono essere caricate e memorizzate immagini dei prodotti da raccogliere .

Il dispositivo di memoria ? collegato alla telecamera 8 in modo tale che questa possa rilevare, confrontare e riconoscere i prodotti da raccogliere confrontandoli con le immagini preventivamente memorizzate.

I mezzi prensili 3 comprendono almeno una coppia di bracci 9 contrapposti tra loro, che hanno corrispondenti estremit? prossimali 9A che sono incernierate al telaio generale 22 del drone 1, in modo da poter ruotare intorno ad assi di cerniera W paralleli tra loro.

I bracci 9 hanno contrapposte estremit? distali libere 9B dotate di dita di presa 10.

Le rotazioni di entrambi i bracci 9 sono attivate con mezzi attuatori convenzionali montati sul telaio generale 22, ma non visibili nelle figure, che li fanno ruotare alternativamente tra posizioni convergenti di presa e posizioni divergenti di rilascio, come indicato schematicamente con le frecce Y.

I mezzi di separazione 4 comprendono almeno un organo tagliente, ad esempio una cesoia 11, che ? montata sul telaio generale 22, in prossimit? dei bracci 9 e che, come gli altri mezzi del drone 1, ? azionabile con il telecomando T.

I mezzi di separazione 5 comprendono almeno un dispositivo soffiatore 12 che ? montato sul telaio generale 22 del primo drone 1 e che ha almeno un ugello 13 eiettore dal quale sono soffiati getti di aria e che ? rivolto verso i prodotti da raccogliere, nel caso specifico verso le fragole 23, per allontanare da ciascun prodotto ogni ostacolo, ad esempio il fogliame, che potrebbe interferire con l'azione dei due bracci 9.

Il contenitore 6, in una preferita forma di realizzazione, comprende due semi-cassetti 14 e 15 che sono supportati mobili in direzioni contrapposte al telaio generale 22 del primo drone 1 oppure del secondo drone 7.

I due semi-cassetti 14 e 15 sono azionati con rispettivi attuatori 16 associati al telaio generale 22 per mezzo di staffe di supporto 17 ed attivabili a comando con il telecomando T.

In dettaglio, nelle figure 3 e 4, si nota che ognuno dei semi-cassetti 14 e 15 ha almeno il proprio fondo costituito da una serie di stecche parallele ed orizzontali, indicate rispettivamente con 18 e 19 che sono disposte sfalsate in modo tale da compenetrarsi in modo alternato e sostanzialmente parallele tra loro quando i due semi-cassetti 14 e 15 si chiudono ed il contenitore 6 si dispone nella configurazione chiusa di contenimento, che ? schematicamente mostrata nella figura 4, per comporre un piano di carico in cui eventuali cestini 25 possono essere caricati.

La persona esperta comprende che il contenitore 6 pu? essere anche costituito da un semi-cassetto fisso e da un solo semi-cassetto mobile, ovvero da un unico cassetto che ha una apertura di accesso facilitato per i bracci 9 attraverso la quale rilasciare i prodotti prelevati.

Inoltre, il drone 1, cosi come il secondo drone 7, possono essere dotati, se richiesto, di una sorgente luminosa per operare anche in condizioni di scarsa visibilit?, soprattutto per agevolare la fase di rilevamento della telecamera 8.

Il funzionamento dell'invenzione ? descritto nel seguito sia per la versione che comprende un unico drone 1, sia per quella che comprende due droni 1 e 7.

Nel caso di un unico drone 1, dopo aver caricato nella memoria di questo almeno una immagine di riconoscimento del prodotto da prelevare, nel caso esemplificativo fragole 23, viene attivato e posto in volo controllato con il telecomando T che dialoga con la centralina elettronica C che ? a bordo del telaio generale 22, oppure viene attivata la guida completamente automatica.

Con il telecomando T un operatore pu? pilotare il drone 1, controllandone i parametri di volo, come altezza, direzione e velocit?.

Attraverso il dispositivo GPS la posizione del drone 1 ? sempre controllata e l'operatore, oppure il sistema di guida automatico, pu? dirigerlo verso la zona in cui sono presenti le fragole 23 da prelevare.

La telecamera 8 scansiona la zona ed invia i segnali alla memoria che, dopo un confronto di immagini, definisce la corrispondenza tra il prodotto memorizzato (fragola 23) e quello scansionato dalla telecamera 8.

Quando ? completato il riconoscimento, l'operatore, od il sistema di guida automatico, fa abbassare il drone 1 sulla zona di prelievo ed il soffiatore 12 viene azionato per allontanare dalla fragola 23 riconosciuta tutto quanto pu? interferire con la successiva azione dei bracci 9.

Questi ultimi, che normalmente giacciono in una posizione divaricata di riposo, vengono attivati e si chiudono con le dita di presa 10 che circoscrivono la fragola 23 selezionata.

Infine, vengono attivate le cesoie 11 che tagliano il ramo della pianta-madre, liberando la fragola 23 che viene quindi trasportata verso una zona di raccolta.

Nel caso in cui sul telaio generale 22 del drone 1 sia montato anche il contenitore 6, ogni fragola 23 raccolta viene temporaneamente caricata nei cestini 25 alloggiati nel contenitore 6 che ? trasportato dal drone 1 verso la zona di scarico e di raccolta.

Il funzionamento della seconda versione dell'invenzione ? sostanzialmente lo stesso per quanto riguarda il primo drone 1, con la sola differenza che ogni fragola 23 raccolta viene depositata nei cestini 25 alloggiati nel contenitore 6 che ? montato sul secondo drone 7.

In questo caso, i due semi-cassetti 14 e 15 sono mantenuti in posizione chiusa, con le rispettive stecche 18 e 19 compenetrate tra loro a pettine per comporre il fondo del contenitore 6.

Quando tutti i cestini 25 alloggiati nel contenitore 6 sono pieni, il secondo drone 7 si sposta nella zona di raccolta dove vengono azionati i due attuatori 16 che richiamano i due semi-cassetti 14 e 15 divaricandoli tra loro e disimpegnando le stecche 18 e 19: in questo modo, le fragole 23 raccolte vengono scaricate nella zona di raccolta.

Si e in pratica constatato come 1'invenzione raggiunga gli scopi prefissati.

L'invenzione come concepita ? suscettibile di modifiche e varianti , tutte rientranti nel concetto inventivo.

Inoltre, tutti i dettagli sono sostituibili con altri elementi tecnicamente equivalenti.

Nella attuazione pratica, i materiali impiegati nonch? le forme e le dimensioni potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze, senza per questo uscire dall'ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni.

Claims (10)

1. Apparecchiatura volante (1; 7) per la raccolta ed il trasporto di prodotti (23), che comprende:

- almeno una macchina volante o drone (1);

- mezzi di controllo remoto (T) del drone (1); caratterizzata dal fatto che detto drone comprende:

- mezzi di riconoscimento (2) di un prodotto (23) da raccogliere ;

- mezzi prensili (3) azionabili con mezzi di azionamento alternativamente tra una posizione di presa ed una di rilascio, e viceversa, di almeno un prodotto (23) riconosciuto con detti mezzi di riconoscimento (2).

2. L'apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, in cui detto drone (1) comprende ulteriormente:

- mezzi di separazione (4) di detto prodotto (23) riconosciuto da organi di ritenzione (24);

mezzi di allontanamento (5) di detti organi di ritenzione (24) da detto prodotto (23) riconosciuto.

3. L'apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, in cui detto drone (1) comprende ulteriormente almeno un contenitore (6) di prodotti (23) presi da detti mezzi prensili (3).

4. L'apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, in cui comprende una prima macchina volante o primo drone (1) ed una seconda macchina volante o secondo drone (7), entrambe dotate di detti mezzi di controllo remoto (T) e tra loro sinergicamente operative.

5. L'apparecchiatura secondo le rivendicazioni 3 e 4, in cui detto primo drone (1) comprende detti mezzi di riconoscimento (2), detti mezzi prensili (3), detti mezzi di separazione (4), detti mezzi di allontanamento (5) e in cui detto secondo drone (7) comprende detto almeno un contenitore (6).

6. L'apparecchiatura secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di riconoscimento (2) di un prodotto (23) da raccogliere comprendono almeno una telecamera (8) ed un dispositivo di memoria caricabile con immagini di detti prodotti (23) da raccogliere .

7. L'apparecchiatura secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi prensili (3) comprendono almeno una coppia di bracci (9) contrapposti che hanno corrispondenti estremit? prossimali (9A) rotatoriamente incernierate a detto drone (1) con assi di cerniera (W) paralleli tra loro e contrapposte estremit? distali (9B) libere dotate di dita (10) di presa, detti bracci di detta coppia di bracci (9) essendo ruotabili con mezzi attuatori alternativamente tra posizioni convergenti e posizioni divergenti.

8. L'apparecchiatura secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di separazione (4) comprendono almeno un organo tagliente (11) montato su detto drone (1) in prossimit? di detti mezzi prensili (3).

9. L'apparecchiatura secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di allontanamento (5) comprendono almeno un dispositivo soffiatore (12) che ? associato a detto drone (1) e che ha un ugello eiettore (13) di getti di aria rivolto verso detti prodotti (23) da raccogliere.

10. L'apparecchiatura secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui detto almeno un contenitore (6) comprende due semi-cassetti (14, 15) che sono supportati a detto drone (1) mobili in direzioni convergenti ovvero divergenti, azionati con rispettivi attuatori (16) associati a detta macchina volante con mezzi a staffa (17) ed azionati da detti mezzi di controllo remoto (T), detti semi-cassetti avendo almeno i rispettivi fondi comprendenti rispettive pluralit? di stecche (18, 19) parallele ed orizzontali reciprocamente sfalsate e compenetrabili tra loro in una direzione convergente per costituire un fondo di carico di detto contenitore (6) ovvero reciprocamente allontanabili per scaricare detti prodotti (23) da detto contenitore (6).