Caratteristiche di un circuito irroratore trasportato da droni

L’utilizzo di mezzi come i droni anche in agricoltura è in fase di studio e ottimizzazione; nel settore dell’irrorazione di fitofarmaci sulla coltura, permettono di ottenere buoni risultati, evitando ogni azione di contatto e di compattamento del terreno.

Nell’ambito di un progetto di ricerca PRIN2017 (“New technical and operative
solutions for the use of drones in Agriculture 4.0”) presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale del Politecnico di Torino sono stati condotti studi sulle prestazioni e l’efficacia di un circuito irroratore per vigneto funzionante tramite droni. Lo studio è stato articolato in varie fasi: sviluppo in ambiente software del modello 3D in scala di un vigneto; sviluppo in un apposito software di modelli di simulazione del circuito irroratore; analisi di foglie di piante di vite da vino al fine di studiarne le caratteristiche superficiali e valutare la dimensione delle gocce ottimali per evitare lo scivolamento delle medesime dalla foglia, con conseguente perdita di prodotto; studio sperimentale di ugelli irroratori antideriva e di tecniche di elaborazione dei risultati sperimentali legati a tali prove.

Ricostruzione in scala di un vigneto in ambiente software

Tramite la collaborazione di una azienda del cuneese, in Piemonte, è stato possibile conoscere le quote più importanti di un vitigno. In questo modo sono stati costruiti in scala in ambiente software sia la spalliera sia l’intero vitigno, come visibile nelle Figure 1 a) b) c). Tale modello è utile per fare valutazioni sull’efficacia degli ugelli irroratori (Figura 2) in base al loro tipo (ugello a cono, pieno o vuoto, e ugello a ventaglio), in base al loro numero e posizionamento rispetto alla coltura. In Figura 2 è illustrato un esempio di valutazione con tre ugelli a cono pieno disposti sopra il modello 3D di vigneto in scala, in una vista assonometrica ed in una vista dall’alto. Inoltre è stato possibile anche valutare, tramite il modello di vigneto, la posizione relativa tra drone e vigneto (Figure 1 b) e c)) in modo da capire, con vari modelli di drone, il posizionamento ottimale del drone sopra la coltura o sopra l’interfilare (anche in base alla larghezza del drone) e la distanza ottimale del drone da terra e dalla coltura, al fine di ottimizzare l’efficacia del trattamento, riducendo al minimo il numero di passate. Da queste considerazioni è possibile valutare il tipo, il numero e il posizionamento ottimale degli ugelli. Dal momento che, nell’applicazione in esame, il numero ottimale di ugelli per il circuito irroratore varia da un minimo di tre ugelli ad un massimo di quattro ugelli, è stato anche studiato un meccanismo utile per il sostegno del circuito irroratore sotto il drone, meccanismo in grado di retrarsi opportunamente in modo da permettere corrette fasi di decollo e di atterraggio.