Droni più precisi e sicuri in agricoltura
Un drone capace di trasportare e distribuire con precisione e affidabilità liquidi per applicazioni agricole. Lo hanno progettato e realizzato i ricercatori del Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale-DIMEAS del Politecnico, in collaborazione con l'azienda MAVTech srl, che hanno brevettato il “cuore innovativo” del loro lavoro composto da due parti: un serbatoio che abbatte notevolmente l’effetto sloshing (ondeggiamento) dei liquidi contenuti, rendendo così il volo del drone più stabile e sicuro, e la disposizione degli ugelli progettata per fornire il massimo della precisione in fase di distribuzione.
“L’uso dei droni in agricoltura è previsto dalla normativa EASA – afferma Giorgio Guglieri, docente presso il DIMEAS – e si è ormai arrivati a produrre e usare mezzi con capacità di trasporto di oltre 25 litri che, tuttavia, complicano molto determinate applicazioni di precisione tra cui proprio quelle agricole. Il nostro lavoro aveva l’obiettivo di arrivare a mezzi che possano comunque volare bene anche con grandi pesi, che tra l’altro possono essere mobili come i liquidi, e che ottengano una notevole accuratezza d’uso”.
Obiettivi importanti, a cui si aggiunge quello della sicurezza di volo, che diventa determinante raggiungere per ampliare sempre di più l’uso dei droni sia nel settore della produzione agricola che in altri comparti. “In altri termini – sottolinea Guglieri – abbiamo affrontato un problema di ottimizzazione tra esigenze di sicurezza, precisione e risparmio”.
Stefano Primatesta – ricercatore del DIMEAS che ha lavorato al progetto con il professor Guglieri – precisa il problema che è stato risolto: “L’uso dei droni per la distribuzione soprattutto di fitofarmaci, specialmente in terreni collinosi o comunque in situazioni difficili, è un’operazione delicata che deve essere svolta con molta attenzione. Oggi queste lavorazioni soffrono di una grande dispersione e di poca precisione”. Le soluzioni attuali utilizzano però droni per campi molto estesi e quindi per grandi coltivazioni, mezzi che non sono adatti a colture diverse dove è determinante la precisione come i vigneti e i frutteti.
Al progetto ha lavorato sin dall’inizio anche Nicoletta Bloise, dottoranda in Ingegneria Aerospaziale, che ha svolto peraltro un’intensa attività sperimentale in camera climatica e in campo (prove di volo).
Due quindi le questioni da risolvere: la stabilità del drone (influenzata dal movimento del liquido) e la precisione dello spruzzo. La soluzione del primo problema è arrivata con un serbatoio anti-sloshing con una particolare forma e dotato di particolari piastre al suo interno che limitano il movimento del liquido. La soluzione alla seconda questione, invece, è stata messa a punto con una particolare disposizione dei vari ugelli studiata per sfruttare la scia generata dal rotore che fa muovere il drone stesso e che può migliorare l’efficacia della spruzzatura. Il brevetto, infine, prevede un particolare software di controllo che attraverso sensori monitora e stima il movimento del liquido nel serbatoio e, successivamente, pianifica e ottimizza la traiettoria del drone.
La ricerca è stata resa possibile da un finanziamento PoC Instrument (PoC – Proof of Concept) della Compagnia di San Paolo. Superata la fase di progetto e di prototipo, il drone verrà quindi sperimentato in vigna per testare meglio il sistema di trasporto e dispersione. Guglieri e Primatesta precisano: “È importante a questo punto che vi siano imprese che lavorino con noi per provare in ambienti e condizioni colturali diverse l’applicazione del brevetto”.