意大利初創(chuàng)公司自由綠色自然公司(Free Green Nature)開發(fā)了一款名為Icaro X4機(jī)器人車，配置紫外線發(fā)射裝置，而不是化學(xué)品，來清除葡萄園中的害蟲，如霉菌和真菌。

為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，位于意大利特雷維索的初創(chuàng)公司Free Green Nature S.R.L.致力于開發(fā)先進(jìn)的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，已經(jīng)開發(fā)出一種獨(dú)特的解決方案–Icaro X4機(jī)器人車，這是一種由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的自主機(jī)器人，使用紫外線來消除霉菌和其他會降低葡萄生長以及葡萄產(chǎn)量和質(zhì)量的生長。

自由綠色自然研發(fā)總監(jiān)Valter Mazzarolo說：”我們從一開始設(shè)定的目標(biāo)是盡可能消除農(nóng)業(yè)中的殺蟲劑使用，而不真正考慮經(jīng)濟(jì)回報(bào)。他與Guido Tarticchio共同創(chuàng)立了該公司。我們的目標(biāo)是要成功!因此，我們的研發(fā)團(tuán)隊(duì)與位于特雷維索附近的科內(nèi)利亞諾的CREA研究所簽署了一項(xiàng)協(xié)議，在那里，意大利主要的葡萄種植專家之一 -Diego Tomasi教授 – 為我們的研究貢獻(xiàn)了他的大量經(jīng)驗(yàn)，并與農(nóng)學(xué)家和生物學(xué)家建立了一個(gè)工作組，致力于優(yōu)化害蟲處理的價(jià)值。”

富有啟發(fā)性的解決方案

該小組找到的解決方案是用紫外線照射葡萄植株，這可以有效地殺死霉菌和其他有害生長。為了在田間應(yīng)用紫外線，”自由綠色自然 “求助于一個(gè)小型機(jī)器人車輛，該車輛最初由塔爾蒂奇奧擁有的另一家公司開發(fā)。

該機(jī)器人車輛有兩個(gè)風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)選項(xiàng)，均由科勒公司提供。柴油機(jī)選項(xiàng)是一臺441毫升的單缸KD15-440發(fā)動(dòng)機(jī)，額定功率為10.1馬力，轉(zhuǎn)速為3600rpm;而汽油機(jī)選項(xiàng)是一臺429毫升的Command Pro ECH440 EFI發(fā)動(dòng)機(jī)，額定功率為14馬力，轉(zhuǎn)速為3600rpm。發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)小型發(fā)電機(jī)，為四個(gè)無刷電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，這些電動(dòng)機(jī)操作電子控制的差速器和四個(gè)有齒輪、可轉(zhuǎn)向的驅(qū)動(dòng)輪，使車輛能夠在90°半徑范圍內(nèi)轉(zhuǎn)彎。

Icaro X4機(jī)器人上的紫外光陣列被安置在側(cè)板中，該側(cè)板可從車身上伸出和縮回。

車輛和紫外光陣列的電子控制由一個(gè)由32個(gè)微處理器組成的專有系統(tǒng)管理，由遙測技術(shù)控制和監(jiān)控。該車還安裝了GPS、LTE和LoRan天線、陀螺儀和一個(gè)專有的安全系統(tǒng)，當(dāng)機(jī)器人在潛在的危險(xiǎn)區(qū)域(如道路或橋梁)上移動(dòng)時(shí)，該系統(tǒng)會自動(dòng)識別。

為了操作Icaro X4，農(nóng)民轉(zhuǎn)動(dòng)啟動(dòng)器鑰匙，并按下觸摸屏上的一個(gè)按鈕。”其他的事情都是自主完成的。”Mazzarolo說：”機(jī)器人通過LTE調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行遙測管理，當(dāng)它需要加油的時(shí)候會發(fā)出警報(bào)。所有的操作數(shù)據(jù)都可以通過網(wǎng)頁訪問，所有的參數(shù)也都可以被監(jiān)控，例如實(shí)際定位或最終的故障。我們公司的技術(shù)服務(wù)部門也會持續(xù)監(jiān)測操作。”

Icaro X4上有一系列安全系統(tǒng)：四個(gè)橫向熱成像攝像機(jī)，用于檢測兩側(cè)移動(dòng)的人;四個(gè)超聲波傳感器，用于每個(gè)行進(jìn)方向;兩個(gè)27GHz雷達(dá)，用于檢測前方的障礙物;四個(gè)機(jī)電制動(dòng)器，用于立即停止;兩個(gè)機(jī)電傾斜保險(xiǎn)杠，用于減輕碰撞;兩個(gè)WireGuard天線，用于在危險(xiǎn)區(qū)域的導(dǎo)航中斷時(shí)停止機(jī)器人。

在機(jī)器人將要運(yùn)行的區(qū)域，F(xiàn)ree Green Nature安裝了一個(gè)帶有小型環(huán)境分析站的桿子，由可充電電池和光伏板供電。該站監(jiān)測環(huán)境條件，并向機(jī)器人發(fā)送信號，告訴它何時(shí)開始工作。當(dāng)有害蟲或霉菌感染的危險(xiǎn)時(shí)，就會發(fā)出信號，該系統(tǒng)由嵌入該站微處理器的算法管理。

測試期

紫外線燈被安置在側(cè)板中，當(dāng)Icaro X4準(zhǔn)備在葡萄園中移動(dòng)時(shí)，側(cè)板會展開。Mazzarolo說：”紫外線是由特殊裝置發(fā)射的，工作在特定的波長。這些設(shè)備利用特殊的氣體混合物，這是Free Green Nature商業(yè)秘密的一部分。事實(shí)證明，這些射線對葡萄上的白粉病、霜霉病和菌核病都很有效。”

Mazzarolo說，紫外線的應(yīng)用水平是由機(jī)器中的人工智能設(shè)定的，取決于感染水平和害蟲類型之間的相關(guān)性。
Icaro 4X機(jī)器人設(shè)計(jì)用于面積不超過24英畝(10公頃)、地形均勻、坡度較小的地區(qū)。Mazzarolo說，更小的、功能較少的版本將隨后用于2.5至10英畝的葡萄園。

2021年，Icaro X4將出售給幾個(gè)葡萄園。Mazzarolo說：”2021年的季節(jié)對我們來說是一個(gè)試驗(yàn)，以升級固件，從而優(yōu)化紫外線處理并減少能源消耗。機(jī)器人首先在意大利銷售，但也將在2021年在法國、西班牙和美國上市。“

而且，自由綠色自然公司已經(jīng)在開發(fā)另一種自主車輛，Mazzarolo說，他們正處于另一個(gè)機(jī)器人Leonardo的開發(fā)階段，將在更陡峭的斜坡上使用。它將配備與Icaro X4相同的技術(shù)，但將能夠在普羅塞克葡萄園的山丘上工作。該公司還在研究一個(gè)新的農(nóng)業(yè)車輛項(xiàng)目，它將自主地對葡萄園進(jìn)行特定的處理，使葡萄樹更強(qiáng)壯，增加葡萄產(chǎn)量。其專利涵蓋了其他水果和蔬菜類型，最終將該技術(shù)擴(kuò)展到其他作物上。