ITUB20155305A1

ITUB20155305A1 - Macchina automatica per l'estirpazione di piante infestanti.

Info

Publication number: ITUB20155305A1
Application number: ITUB2015A005305A
Authority: IT
Inventors: Fausto Angeloni
Original assignee: Fausto Angeloni
Priority date: 2014-11-03
Filing date: 2015-10-21
Publication date: 2017-04-21

Description

“MACCHINA AUTOMATICA PER L’ESTIRPAZIONE DI PIANTE INFESTANTI”.

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente domanda di brevetto per invenzione industriale ha per oggetto una macchina automatica per l’estirpazione di piante infestanti.

Il trovato in questione, che a quanto risulta non conosce antecedenti diretti, è stato concepito per risolvere un inconveniente di ordine pratico che si verifica durante la coltivazione di colture agricole specializzate a campo aperto.

Per coltivazione a campo aperto si intende un sistema di ordinamento e di suddivisione del terreno agricolo.

Più precisamente nei campi aperti le terre di ciascun agricoltore non sono separate da siepi, recinzioni o simili, e si differenziano dai campi chiusi dove per l’appunto vi sono differenze fisiche tra gli appezzamenti e ciascun proprietario dell’appezzamento è libero di coltivare il terreno nel modo che preferisce.

Anche se la macchina secondo il trovato è stata concepita per risolvere i problemi tipici legati della coltivazione in campi aperti, la macchina oggetto della presente privativa può essere utilizzata indistintamente e con medesimi vantaggi all’interno di un qualsiasi appezzamento di terra dove si intende eliminare le cosiddette piante infestanti.

Dette piante infestanti, comunemente denominate “erbacce”, sono definite come quelle piante che non rivestono alcuna funzione ritenuta utile per la produzione agricola e sono propense inoltre a danneggiare la produzione stessa entrando in competizione con la coltura da produrre o divenendo una sua parassita.

Negli anni sono stati ideati diversi sistemi per il controllo delle erbe infestanti spontanee, ma il più diffuso è indubbiamente il sistema che prevede l’utilizzo di diserbanti o diserbi chimici, dato che detto sistema è il più rapido ed economico.

L’utilizzo di diserbi chimici deve essere però ben misurato dato che il loro "abuso", invece di produrre i vantaggi desiderati, si trasforma in uno svantaggio economico ed in un grave danno per l'ambiente e per la stessa salute dell'uomo.

Non sempre la pericolosità di tali prodotti viene valutata in pieno, ed a volte si registrano comportamenti che dimostrano una disattenzione rispetto alle necessarie precauzioni.

Il corretto utilizzo di diserbi chimici è delicato ed in ogni caso spesso è necessario effettuare degli interventi manuali al fine di eliminare quelle piante di varietà o specie diversa da quella coltivata, per evitare l’ibridazione delle colture o la presenza indesiderata di semi diversi.

Questi interventi sono addirittura indispensabili nelle colture biologiche dove disciplinari molto rigidi vietano ogni applicazione di prodotti chimici.

In questi casi quindi, non esistendo macchine specifiche per il controllo della coltura, è necessario prevedere degli interventi cadenzati da parte di una serie di operatori, i quali devono intervenire durante la crescita della coltura.

Nella prima fase di crescita è prevista la cosiddetta zappatura, per poi effettuare la scerbatura, in fase più avanzata e poi provvedere a sradicare infine manualmente le piante troppo cresciute, una dopo l’altra pianta.

Scopo della presente invenzione è quello di ovviare agli inconvenienti sopra denunciati, ideando una macchina in grado evitare la crescita di piante o erbe infestanti.

Questi ed altri scopi sono raggiunti dalla macchina automatica secondo il trovato, la quale è in grado di estirpare le piante infestanti che essa ritrova durante il percorso effettuato.

Più precisamente la macchina secondo il trovato consiste in un robottino comprendente un telaio di supporto e mezzi di appoggio a terra e locomozione, solidali a detto telaio di supporto, i quali consentono a detto telaio di supporto di muoversi rispetto al terreno e di effettuare detto percorso.

Detti mezzi di appoggio e locomozione possono consistere un ruote, rulli o gambe articolate.

La peculiarità della macchina secondo il trovato è quella di comprendere:

- Almeno un leverismo motorizzato supportato da detto telaio di supporto;

- Un utensile per l’estirpazione di una pianta infestante; detto utensile essendo supportato e movimentato da detto leverismo motorizzato;

- Un motore per l’azionamento di detto leverismo; - Una telecamera/fotocamera atta ad acquisire immagini delle piante che si trovano lungo detto percorso effettuato della macchina;

- Un PLC impostato per ricevere le immagini acquisiste dalla telecamera/fotocamera ed impostato per verificare se dette immagini corrispondono a quelle di piante infestanti da estirpare;

- Una centralina impostata per ricevere un segnale di estirpazione dal software qualora il PLC, a seguito di detta verifica, comprenda che la pianta è da estirpare; detto segnale consentendo l’abilitazione del motore per l’azionamento di detto leverismo, così che il leverismo provveda ad estirpare la pianta infestante.

Nella fattispecie la macchina comprende un telaio preferibilmente in acciaio, dotato di quattro ruote in gomma, di cui due motrici e due sterzanti, le cui dimensioni e interasse consentono alla macchina stessa di avere un cortissimo raggio di sterzata così da poter passare facilmente tra due file consecutive delle colture.

La trazione viene preferibilmente data da due motori elettrici, alimentati da accumulatori a 12 Volts.

La macchina è vantaggiosamente corredata di uno o più pannelli solari al fine di aumentare il più possibile l’autonomia della macchina che quotidianamente dovrà effettuare un percorso prestabilito, lungo il quale svolgere il proprio lavoro.

A quest’ultimo proposito si precisa che la macchina secondo il trovato è corredata di un rilevatore di posizione GPS tramite il quale essa percorre un percorso programmato, in base alle colture ed al perimetro dell’appezzamento all’interno della quale è destinata a lavorare.

Al fine di evitare in ogni caso ostacoli la macchina comprende telecamere che le consentono di modificare, in presenza di un ostacolo, il suo percorso raggirando l’ostacolo.

Ulteriori vantaggi si ottengono dalle caratteristiche opzionali dell'invenzione, oggetto delle rivendicazioni dipendenti, che si intendono parte integrante della presente descrizione.

Per maggior chiarezza esplicativa la descrizione della macchina secondo il trovato prosegue con riferimento alle tavole di disegno allegate, aventi solo valore illustrativo e non certo limitativo, dove:

- Le figure 1 e 2 sono due viste assonometriche della macchina secondo il trovato, vista da due diverse angolazioni;

- La figura 3 è una vista laterale della macchina secondo il trovato.

Con riferimento alle figure allegate la macchina automatica per l’estirpazione di piante infestanti secondo il trovato comprende:

- un telaio di supporto (1);

- mezzi di appoggio a terra e locomozione (2), collegati a detto telaio di supporto (1), i quali consentono a detto telaio di supporto (1) di muoversi rispetto al terreno e di percorrere detto percorso;

la peculiarità della macchina secondo il trovato è quella di comprendere:

- Almeno un leverismo (3,4) supportato da detto telaio di supporto (1);

- Un utensile (5,6) per l’estirpazione di una pianta infestante; detto utensile (5,6) essendo supportato e movimentato da detto leverismo (3,4);

- Un motore per l’azionamento di detto leverismo (3,4);

- Una telecamera/fotocamera (7) atta ad acquisire immagini delle piante che si trovano lungo detto percorso effettuato della macchina;

- Un PLC impostato per :

a) ricevere le immagini acquisiste dalla telecamera/fotocamera (7);

b) verificare se dette immagini corrispondono a quelle di piante infestanti da estirpare;

c) inviare un segnale al motore che aziona detto leverismo (3,4), quando il PLC rileva che la pianta fotografata deve essere estirpata, in modo che detto leverismo (3,4) estirpi la pianta.

La macchina secondo il trovato può prevedere due modalità di funzionamento in base ad una differente logica di funzionamento; più precisamente la macchina può prevedere un archivio nel quale sono inserite le immagini delle piante da estirpare e/o un archivio nel quale sono inserite le immagini delle piante da salvare.

Nel primo caso il PLC della la macchina secondo il trovato comprende un database dove sono presenti le immagini delle piante infestanti; detto PLC provvede ad inviare il segnale al motore, al fine di estirpare la pianta, quando l’immagine acquisita dalla telecamera/fotocamera (7) corrisponde ad una delle immagini delle piante infestanti presenti nel database.

Nel secondo caso il PLC della la macchina secondo il trovato comprende un database dove sono presenti le immagini delle piante da salvare; detto PLC inviando il segnale al motore, al fine di estirpare la pianta, quando l’immagine acquisita dalla telecamera/fotocamera (7) è diversa ad una delle immagini delle piante da salvare presenti nel database.

Con particolare riferimento alla figura 1, detto leverismo (3,4) consiste in due bracci antropomorfi, ognuno dei quali comprende un’estremità libera (3a,4a) dove è dislocato detto utensile (5,6).

Nella figura 3 è possibile notare che detti due utensili sono differenti (5,6); un primo utensile tagliente (5) serve per tagliare la pianta ed è previsto su un leverismo (3), mentre un secondo utensile che consiste in una pinza meccanica (6) serve per estirpare la pianta ed è previsto sull’altro leverismo (4).

La macchina secondo il trovato comprende inoltre un dispositivo GPS (8) tramite il quale è possibile impostare il percorso che detta macchina deve effettuare.

Con particolare riferimento alla figura 2, la macchina comprende inoltre due pannelli solari che le consentono di ricaricare le proprie batterie mentre essa sta effettuando il proprio percorso all’interno dell’area prestabilita.

Si precisa infine che le piante infestanti, dopo essere estirpate , vengno volontariamente lasciate in superficie, dato che esse così svolgono una sorta di pacciamatura, proteggendo il terreno dall’azione battente delle piogge, dalla perdita di umidità e delle sostanze organiche a causa dell’esposizione al sole.

La programmazione della macchina avviene da remoto tramite una console preferibilmente portatile, prevedendo che la macchina possa essere movimentata automaticamente oppure con dei comandi manuali.

Il PLC ha inoltre la possibilità di memorizzare i dati che vengono caricati durante lo svolgimento della lavorazione, come il rilevamento dello stato delle colture, attraverso la colorazione e lo sviluppo vegetativo e lo stato del suolo.

Questi dati andranno a costituire, se richiesto, delle mappe di sviluppo e di produzione per fornire dati per la cosiddetta agricoltura di precisione.

I dati saranno immediatamente utilizzabili ad esempio per una concimazione chimica mirata, localizzata e più concentrata dove necessario con sensibile riduzione dei costi, oppure per rilevare presenza di patogeni, insetti, malattie crittogamiche o magari solo in zone circoscritte.

In questo caso potranno essere definite delle soglie di intervento che potranno essere localizzate o a pieno campo.

A quest’ultimo proposito, tutti i dati acquisiti dal PLC potranno essere utilizzati per realizzare delle mappe di prescrizione, offrendo la possibilità di effettuare in interventi mirati solo nei punti necessari, con quello che ne consegue in termini economici che di impatto ambientale.

La macchina è inoltre corredata di spie lampeggianti (10) che indicano quando la macchina è accesa e/o in funzione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Macchina automatica per l’estirpazione di piante infestanti durante un percorso effettuato dalla macchina; macchina comprendente: - un telaio di supporto (1); - mezzi di appoggio a terra e locomozione (2), collegati a detto telaio di supporto (1), i quali consentono a detto telaio di supporto (1) di muoversi rispetto al terreno e di percorrere detto percorso; macchina caratterizzata per il fatto di comprendere: - Almeno un leverismo (3,4) supportato da detto telaio di supporto (1); - Un utensile (5,6) per l’estirpazione di una pianta infestante; detto utensile (5,6) essendo supportato e movimentato da detto leverismo (3,4); - Un motore per l’azionamento di detto leverismo (3,4); - Una telecamera/fotocamera (7) atta ad acquisire immagini delle piante che si trovano lungo detto percorso effettuato della macchina; - Un PLC impostato per : a) ricevere le immagini acquisiste dalla telecamera/fotocamera (7); b) verificare se dette immagini corrispondono a quelle di piante infestanti da estirpare; c) inviare un segnale al motore che aziona detto leverismo (3,4), quando il PLC rileva che la pianta fotografata deve essere estirpata, in modo che detto leverismo (3,4) estirpi la pianta.
2) Macchina, secondo la rivendicazione 1, in cui detto PLC comprende un database dove sono presenti le immagini delle piante infestanti; detto PLC inviando il segnale al motore, al fine di estirpare la pianta, quando l’immagine acquisita dalla telecamera/fotocamera (7) corrisponde ad una delle immagini delle piante infestanti presenti nel database.
3) Macchina, secondo la rivendicazione 1, in cui detto PLC comprende un database dove sono presenti le immagini delle piante da salvare; detto PLC inviando il segnale al motore, al fine di estirpare la pianta, quando l’immagine acquisita dalla telecamera/fotocamera (7) è diversa ad una delle immagini delle piante da salvare presenti nel database.
4) Macchina, secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto leverismo (3,4) consiste in un braccio antropomorfo.
5) Macchina, secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto leverismo (3,4) comprende un’estremità libera (3a,4a) dove è dislocato detto utensile (5,6).
6) Macchina, secondo la rivendicazione 5, comprendente due leverismi (3,4) sulla cui estremità libera (3a,4a) sono previsti due utensili differenti (5,6); un primo utensile tagliente (5), per tagliare la pianta è previsto su un leverismo (3), ed un secondo utensile che consiste in una pinza meccanica (6), per estirpare la pianta previsto sull’altro leverismo (4).
7) Macchina, secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un dispositivo GPS (8) tramite il quale impostare il percorso che detta macchina deve effettuare.
8) Macchina, secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente almeno un pannello solare (9).
9) Macchina, secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di appoggio a terra e locomozione consistono in quattro ruote (2), di cui almeno due sterzanti.