Un aspetto importante del Farming 4.0, o meglio della digitalizzazione dell’agricoltura, consiste nell’equipaggiare i veicoli agricoli e i robot raccoglitori. Le telecamere di visione 3D snapshot Visionary di SICK consentono, per esempio, alle mietitrebbie di navigare lungo i bordi, ai robot di raccogliere soltanto i frutti davvero maturi o di determinare con precisione il volume di raccolta in rimorchi di trasbordamento, magazzini e silos.
Farming 4.0: visione 3D per macchine agricole mobili
13-lug-2020
L’incentivo principale per l’impiego di tecnologie di rilevamento dell’area circostante nell’ambito dell’agricoltura mobile è correlato sia all’applicazione di sistemi di assistenza al conducente, per evitare collisioni e danni materiali, sia alla fornitura di dati preziosi da parte dei sensori, per i processi di lavoro autonomo, che sta acquisendo sempre più spazio nello scenario dell’IoT in ambito della Precision Farming. Del resto, i sensori nelle macchine agricole sono ormai piuttosto comuni: con circa 90 sensori, le mietitrebbie e le altre grandi macchine agricole hanno spesso più trasduttori elettronici a bordo delle autovetture.
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Impedire le collisioni in fase di svolta, eseguire manovre e retromarcia, navigare in modo autonomo nella lavorazione dei campi e durante il raccolto, riconoscere il grado di maturazione tramite i robot addetti alla raccolta, applicare i pesticidi in modo mirato, differenziando visivamente tra piante commestibili ed erbe infestanti, controllare il livello di riempimento di rimorchi per trasbordamento o determinare il volume del raccolto in andane, stoccaggio e silos, sono le applicazioni più frequenti e contemporaneamente più differenti nel settore delle macchine agricole. Tutte queste applicazioni esigono che i sensori siano dotati di particolari requisiti per il monitoraggio 3D dell’area circostante.
La gamma di telecamere snapshot 3D di SICK Visionary-B, Visionary-S ad alta precisione di prossimità e Visionary-T per dati precisi offre il particolare vantaggio di poter effettuare, anche sulle lunghe distanze, applicazioni attualmente conosciute di rilevamento e misurazione con macchine agricole mobili e robot per la raccolta mediante un’unica gamma di prodotti. Avendo a disposizione queste tre diverse tecnologie 3D snapshot, SICK può consigliare al cliente il prodotto Visionary più adatto per la sua applicazione. Sono disponibili anche soluzioni plug-and-play per l’equipaggiamento originale o il retrofit di macchine mobili e varianti per integratori e specialisti software che elaborano i dati grezzi dei prodotti Visionary nelle proprie soluzioni software.
Visionary-B: soluzione robusta con ampio campo visivo
Il sistema di assistenza al conducente 3D Visionary-B è concepito specificamente per l’impiego in zone esterne molto difficili. A seconda della variante di prodotto, il kit è composto da almeno una testa ottica stereo con grado di protezione IP69k, da un’unità di controllo e da un monitor per il montaggio nella cabina del conducente. Tramite il sistema di visione stereo, due telecamere sincronizzate catturano immagini con un angolo di rilevamento di 125° x 75° da prospettive leggermente diverse e generano un’immagine 3D dell’ambiente circostante mediante triangolazione. Nelle applicazioni di rilevamento anche la distanza di lavoro arriva fino a sette metri e fino a 15 metri in applicazioni di misura con output di dati grezzi 3D. Visionary-B mostra gli oggetti riconosciuti sul monitor nella cabina di guida e, secondo il grado di rilevanza impostata per le collisioni nello specifico ambiente di lavoro, emette un segnale di allarme. Se il Visionary-B viene integrato direttamente sul veicolo in un complesso sistema di sensori e di visualizzazione oppure se occorrono dati grezzi affidabili, è possibile elaborare, rappresentare ostacoli e fornire segnalazioni anche su un terminale esterno montato sul veicolo.
Visionary-S: elevata precisione per il rilevamento delle aree più vicine con contemporanea percezione dei colori in tutte le condizioni di luce
Anche il sensore di visione 3D Visionary-S si avvale della stereoscopia, supportata però da un’illuminazione attiva, a luce strutturata. La telecamera coniuga elevata precisione ed eccellenti prestazioni: con risoluzione millimetrica fornisce fino a 30 immagini a colori ogni secondo. Inoltre, Visionary-S è in grado di emettere informazioni sulla distanza sotto forma di valori di profondità fino a 40 klx e, grazie alla sua fonte di luce integrata, anche di registrarle in modo affidabile sia in caso di oscurità assoluta sia in ambienti ricchi di luce. L’alta velocità di registrazione della telecamera 3D garantisce elevata efficienza anche in applicazioni in cui il tempo è un fattore critico. Ad esempio, in caso di robot adibiti alla raccolta, di trattori per frutteti e vigneti, di spruzzatura delle piante o di impianti mobili di smistamento, la programmazione può avvenire nel dispositivo indipendentemente dal sistema di comando del veicolo.
Visionary-T: la misurazione a tempo di volo fornisce informazioni molto precise su distanza e grandezza in applicazioni a lungo raggio
Il sensore di visione 3D Visionary-T non produce i suoi dati 3D mediante triangolazione ottica, bensì tramite misurazione 3D del tempo di volo (Time-of-Flight, 3DToF) su distanze di massimo 60 m. Grazie all’illuminazione attiva, integrata dell’ambiente, è possibile utilizzare la telecamera nonché la Visionary-S in ambienti scuri. Inoltre, in virtù della sua versatilità e a seconda delle esigenze applicative, il Visionary-T può risultare adatto sia come fornitore di dati per applicazioni di navigazione nelle macchine agricole e nelle macchine per la raccolta autonome sia per l’elaborazione delle immagini per robot adibiti allo stoccaggio di prodotti agricoli. Come piattaforma di elaborazione decentralizzata per applicazioni di Farming 4.0, le versioni di Visionary-T DT o Visionary-T AP configurabili offrono, inoltre, la possibilità di analizzare nella telecamera le informazioni sulla profondità misurata e di emettere i risultati direttamente come segnali di commutazione digitali, per esempio a una centralina montata sul veicolo.
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