Rasaerba automatici, tipologie, caratteristiche meccanico funzionali e criteri di pianificazione del progetto di aree a verde.

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Università degli Studi di Pisa

Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-ambientali

Corso di Laurea in Progettazione e Gestione del Verde Urbano e del Paesaggio

Rasaerba automatici, tipologie, caratteristiche meccanico

funzionali e criteri di pianificazione del progetto di aree a

verde.

Relatore: Salvatore Brunello Consorti Relatore: Marco Fontanelli

Correlatore: Paolo Vernieri Candidata: Aura Orlandi

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RINGRAZIAMENTI

Desidero ringraziare tutti coloro che mi hanno aiutato nella realizzazione della tesi, innanzitutto il Dott. Salvatore Brunello Consorti, il Dott. Marco Fontanelli e il Dott. Paolo Vernieri, che in veste di relatori e correlatori hanno dato un enorme contributo ed un aiuto fondamentale alla stesura di questa tesi.

Vorrei inoltre ringraziare la ditta Fercad spa (Altavilla Vicentina – VI), distributore esclusivo in Italia dei prodotti Husqvarna e Jonsered nel settore delle attrezzature forestali e da giardinaggio, in particolare le persone come Nicolò Barbato, Simone Concato e Flavio Santolin.

Un ringraziamento a Gino Rossi, titolare dell’azienda Rossi Macchine Agricole di Ponte a Egola, San Miniato (PI), concessionario Husqvarna, che ha dato un enorme contributo per quanto riguarda la ricerca di casi studi e i preziosi consigli tecnici e pratici per quanto riguarda i rasaerba automatici.

Un enorme grazie lo devo a mia mamma e mio papà per avermi incoraggiata sempre e per avermi dato l’opportunità di raggiungere tutti questi grandi obiettivi.

Un sincero grazie ad Antonio, anche questa volta sei riuscito a sopportarmi fino a questo grande traguardo aiutandomi, ascoltandomi e incoraggiandomi a non mollare mai.

Un grazie anche alla mia grande famiglia e ai colleghi ed agli amici che mi hanno supportato e incoraggiato in questo ultimo percorso universitario.

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INDICE

Ringraziamenti

Capitolo 1 Introduzione ... 5

1.1. Il rasaerba ... 6

1.2. Attuale diffusione delle varie tipologie di rasaerba ... 7

1.3. I robot rasaerba ... 9

1.3.1 Potenziale impiego del GPS ... 10

1.3.2. Il panorama commerciale ... 16

1.4. Attuali criteri generali per la progettazione del verde per l’applicazione di Robot rasaerba: esempio dell’Automower ... 21

1.4.1. Cavo guida ... 22

1.4.2. Esempi di giardino e proposte di installazione ... 26

Capitolo 2. Obiettivi lavoro ... 31

Capitolo 3. Proposte di criteri avanzati ed innovativi per la progettazione del verde in funzione dell’applicazione dei robot rasaerba ... 31

3.1. Installazione ... 31

3.1.2. Installazione stazione di ricarica ... 32

3.1.3. Collegamento alimentazione ... 33

3.1.4. Installazione e collegamento stazione di ricarica ... 35

3.1.5. Installazione cavo perimetrale ... 35

3.1.6. Ostacoli nell’area di lavoro ... 36

3.1.7. Aree secondarie ... 39

3.1.8. Pendenze ... 40

3.1.9. Installazione cavo guida ... 41

3.1.10. Posa e collegamento cavo guida ... 42

3.1.11. Aree remote ... 43

3.1.12. Altri criteri ... 44

Capitolo 4. Casi di studio ... 43

4.1. Premessa………...….43 4.2.1 Caso di studio n° 1 ... 43 4.2.2. Caso di studio n° 2 ... 48 4.2.3. Caso di studio n° 3 ... 52 4.2.4. Caso di studio n° 4 ... 55 4.2.5. Caso di studio n° 5 ... 58 4.2.6. Caso di studio n° 6 ... 64 4.2.7. Caso di studio n° 7 ... 67

Capitolo 5. Proposta di riprogettazione ... 70

Capitolo 6. Computo metrico ... 72

Capitolo 7. Abaco delle piante ... 87

Capitolo 8. Conclusioni ... 113

Capitolo 9. Allegati………..…….114

9.1 aree robot rasaeba stato attuale………115

9.2 ipotesi 1 robot rasaerba 450X e 420………..………116

9.3 ipotesi 2 robot rasaerba 450X e 430X……….…..117

9.4 Aree remote rasaerba 450X e 430X ……….…..118

9.5 tavola 1: stato attuale………....119

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9.7 tavola 3: opere a verde………...121

9.8 tavola 4: cavi guida e perimetrali………..122

9.9 tavola 5: planimetria generale di progetto……….123

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1.INTRODUZIONE

La presenza del verde sia in città che nelle aree extra urbane è molto importante poiché, grazie alle sue molteplici funzioni, contribuisce a migliorare la qualità della vita. Nei tempi passati la concezione di giardino era legata soprattutto a spazi di pertinenza delle abitazioni signorili; più recentemente, grazie soprattutto ad una maggiore disponibilità finanziaria, anche alla media borghesia fu possibile disporre di piccoli spazi a verde dove ricrearsi in famiglia.

Oggi l’evoluzione delle macchine per la gestione del verde permette di curare più facilmente i giardini e trasmettere così una sensazione di ordine e di maggiore attenzione all’ambiente. In particolare, la disponibilità sul mercato di robot rasaerba consente anche a chi ha poco tempo da dedicare alle attività di giardinaggio di avere prati in ordine e ben curati.

Dal primo macchinario inventato nel 1832 ad oggi la ricerca tecnologica ha fatto passi da gigante. Frequentando il corso di “Macchine per la Gestione del Verde Urbano e del Paesaggio” mi sono resa conto della potenzialità di questi macchinari di ultima generazione ed ho voluto approfondirne ogni aspetto.

La tesi svolta si concentra soprattutto sull’analisi della metodologia di lavoro dei robot rasaerba, evidenziandone allo stesso tempo, i principali limiti. Nella maggior parte dei casi queste macchine sono utilizzate e adattate a giardini già esistenti, per questa ragione non possono lavorare in modo ottimale per la presenza degli ostacoli che incontrano.

Al contrario, per un giardino di nuova progettazione è possibile mettere in atto tutti gli accorgimenti che consentano ai robot rasaerba di superare i limiti che vengono a presentarsi all’interno di un giardino privato, pubblico e/o verde industriale. L’obiettivo di questa tesi è stato quello di prendere in esame un giardino privato già esistente, cercando di eliminare determinate criticità, e valorizzando le sue potenzialità in funzione del lavoro che il robot rasaerba dovrà fare.

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1.1 Il rasaerba

Era il 1830 quando in Inghilterra iniziava quella che sarebbe passata alla storia come la prima rivoluzione industriale. Un periodo di grande fermento che vedeva, da un lato una grande effervescenza imprenditoriale, con idee e sviluppi di prodotti altamente innovativi.

Fu proprio in quegli anni che Edwin Beard Budding, nato nel 1795 a Stroud nel Glouchestershire regione nel sud-ovest dell’Inghilterra, iniziò a lavorare sull’idea di realizzare una macchina che potesse tagliare agevolmente l’erba nei campi soprattutto quelli sportivi.

Il primo rasaerba di Edwin Budding era una falciatrice elicoidale spinta da uomini (Figura 1), misurava 19 pollici di larghezza (poco meno di 50 centimetri), il telaio era in ferro battuto ed era composto da un grande rullo posteriore che, spinto dal giardiniere, trasferiva il movimento a un rullo anteriore dotato di lame (il rapporto di trasmissione era di 16:1).

Tra i due rulli Edwin ne aveva previsto un terzo che serviva per modificare l’altezza di taglio.

Per l’epoca era davvero geniale, considerato che prima di questa macchina l’unico modo per tagliare l’erba era l’uso della falce. Da quel primo rasaerba del 1830 sarebbero dovuti passare 60 anni prima di compiere un altro significativo passo tecnologico.

Figura 1 rasaerba ideato da Edwin Budding era 1832 (Consultabile sul sito http://www.lawnmowerworld.co.uk/)

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Dall'anno 1832 si assistette ad una progressiva innovazione, sino ad arrivare ai rasaerba dei giorni nostri.

Di seguito alcune tappe fondamentali dell’innovazione (Piccarolo P. 2000): • 1850 primo rasaerba a trazione animale (pony)

• 1893 rasaerba a vapore

• 1902 rasaerba con motore endotermico • 1919 primo lawn mower Husqvarna

• 1939 Toro produce il primo rasaerba a lame orizzontali (rotativo) • 1963 John Deere produce i primi trattorini rasaerba

• 1964 Le prime macchine triple e quintuple per il golf • 1970 Rasaerba con cesto di raccolta posteriore • 1974 Wolf produce un rasaerba elettrico

• 1989 In Europa si affermano le macchine con conducente a bordo • 1995 Husqvarna primi rasaerba robotizzati

1.2 Attuale diffusione delle varie tipologie di rasaerba

Per valutare la differente diffusione delle diverse tipologie di rasaerba in Italia, sono stati utilizzati i dati di Comagarden, l’associazione dei costruttori delle macchine per il giardinaggio aderenti a federunacoma, la Federazione Nazionale Costruttori Macchine per l’Agricoltura, che fa parte di confindustria. Analizzando nel dettaglio il monitoraggio trimestrale Morgan dove partecipano numerose aziende, si può osservare la stima dell’andamento del mercato Italiano delle principali tipologie di macchine per il giardinaggio dell’anno 2014 e le stime del 2015. In particolare, dalle stime riportate nell’ambito dell’ultimo comunicato stampa del 12.02.16, è possibile osservare dai dati relativi, come era presumibile ipotizzare, una più ampia diffusione dei comuni rasaerba con operatore a seguito (commercialmente definiti semplicemente “rasaerba”), seguono nell’ordine i trattori rasaerba per privati (consumer), i rasaerba ride-on per i privati, i rasaerba ride-on professionali (MMV), i rasaerba zero turn professionali, i rasaerba zero turn per privati (Tabella n°1). Non sono riportati i dati relativi ai robot rasaerba, le cui vendite sono state rilevate dall’ente a partire dal 2015.

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Tabella n°1. Stima dell’andamento di mercato del numero di macchine per il verde urbano vendute in Italia nel 2014 e 2015 (Consultabile sul sito http://www.morgan.comagarden.com).

Al riguardo Comagarden riporta però anche i dati relativi al monitoraggio trimestrale Morgan, confrontando le vendite di macchine per il verde del 4° trimestre 2015 rispetto al 4° trimestre 2014, dove emerge per la prima volta un dato relativo ai robot rasaerba. È stato registrato un incremento del 13 % circa (Tabella n°2). L’interesse è l’attualità di questa tipologia di macchine per il verde urbano è quindi confermata dalle statistiche riportate dalla Federunacoma e Comagarden. È auspicabile inoltre che tali tecnologie siano sempre più richieste in un prossimo futuro, considerando che spesso il ritmo di vita sostenuto sia dai privati che dalle aziende che hanno degli spazi verdi da gestire, non sempre è compatibile con il forte impegno, in termini di manodopera, che tali spazi richiederebbero. Inoltre il ricorso a professionisti diventa sempre più spesso difficilmente sostenibile da un punto di vista economico.

Tabella n°2 Confronto di vendite di macchine per il verde tra il 4° trimestre 2015 e lo stesso trimestre dell’anno precedente (Consultabile sul sito http://www.morgan.comagarden.com).

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1.3 robot rasaerba

Da quasi vent'anni a questa parte, con il progredire delle nuove tecnologie, possiamo disporre di una valida alternativa ai classici metodi di taglio dell'erba. Con queste nuove tecnologie si ha una gestione automatica per quanto riguarda il taglio la manutenzione della superficie verde.

Si parla di robot rasaerba automatici, che riescono a gestire il taglio del prato, con una modalità che riduce al minimo la necessità d’intervento da parte di operatori (Piccarolo P. 2000). Essi sono nati da numerosi studi ingegneristici fatti dalle ditte produttrici, per garantire autonomamente il prato falciato in modo uniforme, secondo un’attenta programmazione.

Si applicano per risparmiare tempo e soprattutto manodopera nel taglio del prato. Sono autonomi, silenziosi, possono essere realizzati con materiali riciclati molto leggeri, non producono emissioni di gas di scarico e/o anidride carbonica, sono generalmente intuitivi nella programmazione e abbastanza sicuri per i fruitori del giardino.

Questi robot eseguono un taglio regolare nel tempo; inoltre è evitato il problema dello smaltimento dell'erba tagliata, che viene rilasciata sul posto e può contribuire alla nutrizione del prato.

Il rasaerba automatico è studiato per mantenere l’altezza di taglio desiderata su ogni singolo filo d’erba costituente il tappeto erboso, dentro un’area delimitata nella maggioranza dei casi da un filo perimetrale in genere interrato che si origina e termina nella stazione di ricarica; quest’ultima rappresenta un elemento fondamentale per la carica delle batterie che permettono al robot di effettuare le ore di lavoro previste.

Sono macchine a batteria costituite da un corpo dotato di motori elettrici e apparato di taglio e di 3 o più ruote che consentono il movimento.

Il lavoro di questi robot consiste nel tagliare tutti i giorni il prato, alternando cicli di lavoro a periodi di ricarica, con la rimozione ed il rilascio durante ciascuna uscita di piccole porzioni di lamina fogliare sul tappeto erboso.

La funzione del filo perimetrale è quella di evitare che siano urtati dal robot; per ovviare a questo problema il filo perimetrale è interrato attorno agli ostacoli, in modo da circoscriverli ed escluderli dal percorso del robot. Ogni rasaerba di ogni ditta che lo produce si adatta a qualsiasi superficie e condizioni; possiamo personalizzare e programmare le ore di lavoro, l'altezza del taglio, ecc.

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1.3.1. Potenziale impiego del GPS

Storia del GPS

Il progetto GPS è stato sviluppato nel 1973 per superare i limiti dei precedenti sistemi di navigazione, integrando caratteristiche di diversi sistemi precedenti, tra cui una serie di studi classificati negli anni sessanta. Il GPS è stato creato e realizzato dal Dipartimento della Difesa statunitense (USDOD) ed originariamente disponeva di 24 satelliti. Il sistema è diventato pienamente operativo nel 1994.

Nel 1991 gli USA aprirono al mondo il servizio con il nome SPS (Standard Positioning System) per usi civili, con specifiche differenziate da quello riservato all'uso delle forze militari USA denominato PPS (Precision Positioning System). Il segnale civile era intenzionalmente degradato attraverso la Selective Availability (SA), che introduceva errori intenzionali nei segnali satellitari allo scopo di ridurre l'accuratezza della rilevazione, consentendo precisioni dell'ordine di 100–150 m. Tale degradazione del segnale è stata disabilitata dal mese di maggio 2000, grazie a un decreto del presidente degli Stati UnitiBill Clinton, mettendo così a disposizione degli usi civili la precisione attuale di circa 10–20 m (anche se tra i due sistemi permangono delle differenze, si veda più avanti). (Peruzzi A. 2012) Nei modelli per uso civile devono essere presenti alcune limitazioni: massimo 18 km per l'altitudine e 515 m/s per la velocità, per impedirne il montaggio su missili. Questi limiti possono essere superati, ma non contemporaneamente.

Il sistema di posizionamento globale (Global Positioning System, in sigla: GPS, a sua volta abbreviazione di NAVSTAR GPS, acronimo di NAVigation Satellite Timing And Ranging Global Positioning System o di NAVigation Signal Timing And Ranging Global Position System) è un sistema di posizionamento e navigazione satellitare civile che, attraverso una rete dedicata di satelliti artificiali in orbita, fornisce ad un terminale mobile o ricevitore GPS informazioni sulle sue coordinate ed orario, in ogni condizione meteorologica, ovunque sulla Terra o nelle sue immediate vicinanze ove vi sia un contatto privo di ostacoli con almeno quattro satelliti del sistema. La localizzazione avviene tramite la trasmissione di un segnaleradio da parte di ciascun satellite e l'elaborazione dei segnali ricevuti da parte del ricevitore. (Peruzzi A. 2012)

Il sistema GPS è gestito dal governo degli Stati Uniti d'America ed è liberamente accessibile da chiunque sia dotato di un ricevitore GPS. Il suo grado attuale di accuratezza è dell'ordine dei metri, in dipendenza dalle condizioni meteorologiche, dalla disponibilità e dalla posizione dei satelliti rispetto al ricevitore, dalla qualità e dal tipo di ricevitore, dagli effetti diradiopropagazione del segnaleradio in ionosfera e troposfera (es. riflessione) e dagli effetti della relatività.

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Il sistema di posizionamento si compone di tre segmenti: il segmento spaziale (space segment), il segmento di controllo (control segment) ed il segmento utente (user segment). L'Aeronautica militare degli Stati Uniti sviluppa, gestisce ed opera il segmento spaziale ed il segmento di controllo. Il segmento spaziale comprende da 24 a 32 satelliti. Il segmento di controllo si compone di una stazione di controllo principale, una stazione di controllo alternativa, varie antenne dedicate e condivise e stazioni di monitoraggio. Il segmento utente infine è composto dai ricevitori GPS. (Peruzzi A. 2012)

Attualmente sono in orbita 31 satelliti attivi nella costellazione GPS (più alcuni satelliti dismessi, alcuni dei quali riattivabili in caso di necessità). I satelliti supplementari migliorano la precisione del sistema permettendo misurazioni ridondanti. Al crescere del numero di satelliti, la costellazione è stata modificata secondo uno schema non uniforme che si è dimostrato maggiormente affidabile in caso di guasti contemporanei di più satelliti.

Agricoltura di precisione.

L'agricoltura di precisione è una strategia gestionale dell'agricoltura che si avvale di moderne strumentazioni ed è mirata all'esecuzione di interventi agronomici tenendo conto delle effettive esigenze colturali e delle caratteristiche biochimiche e fisiche del suolo. (Peruzzi A. 2012) La maggior parte dei sistemi opera mediante un ricevitore GPS collegato al trattore agricolo o alla mietitrebbiatrice permettendo l'identificazione in tempo reale della posizione. Il sistema di guida automatica agisce direttamente sullo sterzo dove il GPS mantiene esattamente parallele le passate con una minima sovrapposizione portando come benefici un minore stress per l'operatore, risparmio di tempo e sprechi. Il sistema di guida assistita invece prevede un computer palmare sul quale è schematizzata la dimensione del campo da trattare e la forma del trattore; vengono inoltre visualizzate le passate appena eseguite. Nel momento in cui l'operatore va ad effettuare delle sovrapposizioni il palmare segnala l'evento, generalmente tramite segnale acustico. Naturalmente, l'impostazione essenziale è che l'operatore vada a definire la larghezza di lavoro dell'attrezzo agricolo accoppiato al trattore. (Daltorio et al, 2010)

Applicazioni di agricoltura di precisione e tecnologie avanzate per la gestione del

tappeto erboso e dei robot rasaerba.

I robot tagliaerba Husqvarna Automower®_{sono progettati per ogni possibile situazione e sono dotati} di numerose funzionalità high-tech. Grazie alla gestione automatica dei corridoi e dei pendii, possono affrontare facilmente anche terreni irregolari e, in base al modello scelto, la navigazione assistita tramite GPS può creare automaticamente una mappa del giardino. (Ragonese et al, 2015) Grazie all'applicazione mobile Automower®_{Connect, recentemente migliorata, si può comunicare} con il robot tagliaerba da qualunque posizione ci si trovi. Se durante il lavoro della macchina insorgono problemi, il rasaerba ce lo comunicherà tramite l’applicazione è possibile ricevere le informazioni sullo stato della carica e inviare al robot i comandi di avvio, arresto e di parcheggio da qualsiasi parte del mondo. (Husqvarna 2016)

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L’applicazione Automower®_{Connect porta il menu del tagliaerba sullo smartphone dell’utente,} consentendo di leggere e modificare senza difficoltà le impostazioni senza bisogno di essere sul posto. In caso di furto il robot invierà un messaggio di allarme per localizzare la sua posizione.

Figura 2: Interfaccia Automower®_Connect

(Consultabile sul sito http://www.apple.com/itunes/download/)

Come la ditta Husqvarna altre case produttrici di robot rasaerba hanno realizzato delle proprie applicazioni per smartphone per poter utilizzare queste macchine anche quando non siamo presenti.

L’appilicazione Robomow app, ci può aiutare nel controllo del lavoro svolto della macchina, si possono eliminare le macchie di prato non tagliate e la possibilità di spostarsi da un giardino all’altro. Con essa si può interagire: regolando le impostazioni per le dimensioni del prato, si può impostare programma settimanale del robot e definire le zone di taglio.

Figura 3: Interfaccia Robomow app

(Consultabile sul sito http://www.apple.com/itunes/download/)

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L'applicazione VIKING iMow consente ai possessori di un robot tosaerba VIKING iMow modello MI 632 C e MI 632 PC di gestire in modo semplice il proprio apparecchio da smartphone o tablet. Mediante l'applicazione è possibile avviare o terminare l'operazione di taglio, aggiornare lo schema di taglio erba e modificare la durata di taglio erba.

Inoltre, l'applicazione consente di definire un'area desiderata che deve essere tagliata in uno specifico periodo di tempo. Se l'iMow viene sollevato, rimane bloccato o è necessario sostituire la lama? Tutto questo e molto altro ancora viene segnalato automaticamente dall'applicazione. In caso di furto del robot tosaerba, si riceve un messaggio di posta elettronica o via SMS ed è possibile localizzare la posizione dell'iMow tramite l'applicazione. E per chi vuole sapere quanti km ha percorso l'apparecchio o per quante ore è già stato utilizzato, l'applicazione dispone di un'apposita area "Showtime" in cui è possibile visualizzare tali informazioni.

Figura 4: Interfaccia VIKING iMow

(Consultabile sul sito https://play.google.com/store)

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Anche la casa produttrice Stiga ha realizzato l’applicazione Stiga Autoclip, con essa l’utente può prendere il controllo del proprio robot, condurlo attraverso i passaggi più stretti, guidare manualmente il taglio.

Figura 5: Interfaccia Stiga auto clip

L'Applicazione Ambrogio Remote è stata creata per gli utenti di Ambrogio Robot, per renderli parteci al 100% con il proprio robot rasaerba. Con essa è facile impostare tutti i setting del robot direttamente dal proprio smartphone; inoltre e possibile guidare il proprio Ambrogio manualmente attraverso il proprio giardino.

Figura 6: Interfaccia Stiga auto clip

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Taglio random guidato con GPS per 430X e 450X

Husqvarna ha progettato solo per i modelli 430X e 450X; la navigazione assistita da GPS. Questa modalità viene utilizzata per far lavorare il robot rasaerba in aree di lavoro più remote. Viene usata questa funzionalità per mantenere un taglio uniforme di tutta l’intera area; soprattutto in giardini molto elaborati, dove sono presenti all’interno numerose aree secondarie collegate con passaggi stretti. Questo tipo di navigazione assistita usa un GPS integrato per verificare le aree gestite (tagliate) e quella ancora da tagliare. Passati numerosi giorni dove il robot lavora esso si crea una mappa dell’area di lavoro e dove sono posizionati i cavi guida. Con questa mappatura i robot 430X e 450X impostano autonomamente le distanze e la proporzione per quelle zone di lavoro maggiormente difficili da raggiungere. (Husqvarna 2016)

Figura 7: Taglio a random

(Husqvarna 2016, www.husqvarna.com )

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1.3.2. Il panorama commerciale

Tra le principali ditte produttrici ricordiamo, la ditta svedese Husqvarna, Belrobotics, Etesia, Zucchetti, Robomow, John Deere e per finire Honda.

Etesia

La ditta francese Etesia, produce robot rasaerba per l’uso privato e professionale per grandi superfici. Tra i principali prodotti vi sono ad esempio ETM 105 (Figura 8) che con una velocità media di 3 km/h ed una larghezza di taglio di 105 cm, può coprire superfici sino a 20.000 m2_{. (Etesia 2016)} Etesia produce anche robot come l'ETM44 e l'ETM65 (Figura 9). Il primo è dotato di filo perimetrale, motore è brushless, batterie agli ioni litio da 25 V; questo modello non è dotato di GPS ed è utilizzato in aree di superfici che vanno dai 2.000 ai 5.000 m2_{. L'ETM65 è ideale per grandi aree} aperte curate dalle autorità locali e le aziende. Il robot può essere usato sia durante il giorno o di notte, con qualsiasi condizione di tempo. Questo modello è impiegato in aree verdi che coprono fino a 9 000 m2_.

Figura 8: Apparato di taglio ETM105 (Consultabile al sito http:// www.etesia.com)

Figura 9: Robot automatici:

1°sinistra: ETM44 – 2°centrale ETM65 – 3°destra ETM1 (Consultabile al sito http:// www.etesia.com)

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Belrobotics

La ditta belrobotics produce robot in grado di falciare velocemente anche grandi superfici, fino a 20.000 m2_{, con un taglio 100% naturale in totale sicurezza, grazie ai sonar e ai sensori integrati. I} rasaerba belrobotics sono fabbricati con materiali inalterabili, come le lame di taglio in acciaio inox, concepiti per restare costantemente all’esterno in qualsiasi condizione meteo, per lavorare 24/24 in assoluto silenzio. Tutti i modelli possono essere dotati di funzione GPS, in modo che l’utente possa gestire a distanza il robot, stabilendo il percorso che la macchina deve seguire o sospendere il lavoro e grazie all’esclusivo sistema Track & Trace; in caso di anomalia o tentativo di furto, un sms avverte il proprietario e il centro di controllo belrobotics in caso.

Un prodotto molto valido che produce questa ditta è sicuramente il Bigmow, robot che raggiunge i 20.000m2_{di superfice, con un apparato di taglio con 5 teste e 15 lame. La velocità che può} raggiugere è 3,6 km/h, il peso della macchina è 51 kg. (Belrobotics 2016)

Figura 10: Robot rasaerba Bigmow

(Consultabile al sito https://www.belrobotics.com)

Zucchetti

Zucchetti è una ditta Italiana che produce numerosi marchi di robot rasaerba, una delle più famose è quella di Ambrogio Robot. Tra i numerosi prodotti si possono distinguere quelli che riescono a coprire piccoli spazi sino a grandi spazi, da 800 sino a 30.000 m2_{. Il robot Ambrogio L400 Élite} (Figura 11) è in grado di gestire il taglio su superfici di 30.000 m2_{, con una pendenza di 45% e di} quattro zone di taglio suddivise.

Figura 11: robot rasaerba Ambrogio L400 Elite (Consultabile al sito http:// www. ambrogiorobot.com)

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Il robot è munito di motori brushless per il movimento sia delle ruote che dell’apparato di taglio. Questa tipologia di motori garantisce una maggiore durata nel tempo, un minore consumo di batteria ed una ridotta rumorosità. (Zucchetti 2016)

L’apparato di taglio è composto da tre lame a stella (4 punte) in acciaio inossidabile che poste in parallelo, coprono una larghezza totale di 84 cm. Due lame delle tre presenti sono disposte sui bracci oscillanti permettendo di rasare l’erba anche sui terreni irregolari.

L’apparato di taglio è costituito da una lama unica a quattro lobi a forma di stella, tendenzialmente idonea anche al taglio di erba piuttosto alta.

La velocità della lama è regolata automaticamente a seconda dell’altezza dell’erba stessa.

Husqvarna

La ditta Svedese Husqvarna, da vent’anni a questa parte si occupa della produzione di robot rasaerba. Rappresenta la prima ditta che ha realizzato questa tipologia di prodotto ed è il marchio leader per vendite dal 1995. (Rob Warren Hicks et al, 2016)

La gamma di questa ditta è molto varia e comprende robot che gestiscono autonomamente il prato, alternando cicli di lavoro e carica, all’interno di un’area circoscritta da un cavo perimetrale. Possiedono sensori di sicurezza, sensori di inclinazione per consentire un taglio uniforme in pendenza, software di gestione evoluti, la regolazione dell’altezza di taglio elettrica (presente su alcuni modelli come ad esempio il 430 X), motori elettrici brushless. (Husqvarna 2016)

L’apparato di taglio installato su questi robot è ad alta precisione, fatto da lamette simili ad un rasoio.

Tra i vari prodotti di Husqvarna si possono notare sia robot per piccole superfici sino a 500 m2 l'Automower 305 GREY, che per grandi superfici sino a 5.000 m2_{con il nuovo Automower 450X.}

La ditta Husqvarna realizzò il primo rasaerba in tutto il mondo, interamente automatico con alimentazione solare, l'Automower Solar Hybrid (Figura 12). (Brezonick, M. 2008)

Figura 12: robot rasaerba Automower Solar Hybrid (Consultabile al sito http://www.husqvarna.com)

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Il prodotto utilizza meno energia di qualsiasi altro rasaerba convenzionale. Questo perché in aggiunta alla stazione di carica esso è dotato di un ampio pannello solare integrato. Quando lavora alla luce del giorno, le celle solari consentono al rasaerba di ridurre le pause di ricarica. Ciò significa un prato tagliato in minor tempo, minore consumo di energia ed estensione della vita lavorativa della batteria.

Si ha una macchina che può lavorare anche di notte e gestisce automaticamente sia il taglio che la ricarica ed è adatto per superfici fino a 2.200 m2_{, a seconda delle condizioni di luce.}

Figura 13: Husqvarna Automower® 430X (Consultabile al sito http://www.husqvarna.com)

John Deer

Dall'anno della sua fondazione, il 1837, John Deere è passata attraverso un grande numero di importanti cambiamenti che hanno interessato l'azienda, i suoi prodotti e i suoi servizi.

Nel 1837, John Deere, un fabbro con la passione per le invenzioni, possedeva poco più di una piccola bottega, un pezzo d'acciaio lucidato e un'idea che avrebbe cambiato per sempre il volto dell'agricoltura.

La gamma di questa azienda è molto varia, TANGO E5 (Figura 14) è stato progettato per la manutenzione autonoma.

Tango E5 è un tosaerba completamente autonomo, riesce a funzionare con qualsiasi condizione atmosferica. È estremamente silenzioso e non necessità dello smaltimento dell’erba tagliata.

Può operare, al massimo su una superficie 1.800 m2_{, possiede batteria al Li-Ion, il movimento che} esegue è casuale e a spirale.

(Consultabile al sito http://www.deere.it

)

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Figura 14: Tango E5 Figura 15: Apparato di taglio Tango E5 (Consultabile al sito http://www.deere.it)

Honda

La ditta Honda dal 1978 a questa parte si occupa della produzione di rasaerba. Della vasta gamma Miimo (Figura 16) è un robot rasaerba che abbina la migliore tecnologia Honda per la cura del prato a un’elettronica e robotica di alto livello. Miimo è dotato di batterie Li-Ion che offrono prestazioni eccellenti e una lunga durata.

Taglia spesso e poco per volta, i piccoli sfalci d'erba vengono distribuiti come mulching nel sistema delle radici del prato disperdendosi nel terreno per agire da fertilizzante. Si otterrà un'erba di grande impatto visivo e in ottime condizioni e non saranno necessari sacchi per la raccolta degli sfalci.

È un robot che possiede molti dispositivi di sicurezza, grazie ai suoi sensori, percepisce il contatto, arrestandosi quando sfiora una persona o un animale domestico. Se viene sollevato o inclinato, le tre lame di taglio, in acciaio duttile trattato termicamente, si arrestano automaticamente per evitare lesioni accidentali e ruotano verso l’interno, oppure si piegano se colpiscono un oggetto duro. (Honda 2016)

Figura 16: Robot Miimo

(Consultabile al sito http://www.honda.it)

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Robomow

Fondata da due imprenditori, i Udi Peless e Shai Abramson, la leggenda vuole che, un caldo giorno d’estate, la moglie del signor Peless gli chiese di tagliare il prato. Mentre cercava di evitare questa spiacevole incombenza, Udi fantasticava su un tosaerba automatico e così nacque Friendly Machines.

Dal 1998 la ditta produce rasaerba automatici, fecero il loro debutto con il Robomow Classic, vendendone sino al 2001. Dopo molte evoluzioni e di nuovi modelli si arriva sino ai giorni nostri con l’ultimo modello della casa produttrice l’MS2500. (Robomow 2016)

L’MS2500 è un robot rasaerba adatto per superfici fino a 2500 m2_{; è molto semplice nell’utilizzo, ha} un consumo di energia molto basso. Il robot possiede un display grafico e si ha la possibilità di programmare e controllare questa macchina mediante un'applicazione per smartphone di ultima generazione.

Figura 17 - 18: Robot Robomow (Consultabile al sito http://www.robomow.com)

1.4 Attuali criteri generali per la progettazione del verde per l’applicazione di robot

rasaerba: esempio dell’Automower

È stato preso a riferimento il manuale del rasaerba robot Husqvarna Automower 430X (Figura 13), attualmente sostituito da un modello simile denominato 430X. I criteri progettuali per il verde e le caratteristiche meccaniche principali rimangono comunque invariate. Il rasaerba Husqvarna 430X è in grado di gestire una superficie molto estesa pari a 3200 m2_{. Pertanto verrà descritto più in} dettaglio e riportato a titolo di esempio in questa prima parte introduttiva. Tale rasaerba è adatto anche per aree con pendenze sino a 45%

(Consultabile al sito http://www.husqvarna.com).

(22)

Il robot ha l'esigenza di possedere una stazione di ricarica alla quale è collegato il cavo perimetrale; può essere interrato o steso superficialmente (dopo pochi giorni il cavo sarà coperta dalla nascita del manto erboso), in modo da creare un campo magnetico periferico che delimita la zona di taglio, come se fosse un vero e proprio “spazio” entro il quale la macchina lavorerà.

La ditta possiede inoltre il brevetto per un ulteriore cavo, denominato “cavo guida”, che ha appunto la funzione di “guidare” il rasaerba fino alla stazione di ricarica, riducendo drasticamente i tempi di rientro rispetto alla modalità ordinaria, che prevede invece una ricerca casuale della stazione e/o il raggiungimento della stessa seguendo il cavo perimetrale. In questo ultimo caso il tempo necessario può essere piuttosto elevato poiché il robot, nel momento in cui “aggancia” il perimetro, non è in grado di stabilire il percorso più breve per giungere alla stazione di ricarica. Inoltre un passaggio frequente lungo il perimetro può causare problemi del tappeto erboso perimetrico.

1.4.1. Cavo guida

Il cavo guida ha anche la funzione di facilitare il passaggio del robot in punti stretti del giardino. Questi tipi di rasaerba hanno la capacità di tornare autonomamente alla stazione di ricarica quando il livello di carica della batteria risulta troppo basso per continuare a svolgere il lavoro, o in quei momenti dove viene richiamato per qualsiasi motivo dal proprietario. (Tsai, P.-W et al, 2016)

La stazione di ricarica può svolgere 3 funzioni ben distinte:

• Inviare input di controllo lungo il cavo perimetrale.

• Inviare input di controllo lungo il cavo guida in modo che il rasaerba robotizzato possa trovare la stazione di ricarica.

• Caricare la batteria del rasaerba robotizzato.

• Per qualche modello generare un segnale di rientro alla stazione.

Il rasaerba robotizzato può essere impostato dal proprietario per cercare la stazione di ricarica in tre modalità diverse.

Queste 3 modalità vengono combinate dal robot per individuare la stazione di ricarica in modo più rapido e per calpestare la minor quantità di prato nei medesimi punti.

(Husqvarna 2013, disponibile su www.husqvarna.com).

3 modalità di ricerca stazione di ricarica:

1. casuale

2. seguire il cavo guida 3. seguire il cavo perimetrale

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Metodo di ricerca stazione di ricarica

1: casuale

Il rasaerba robotizzato si muove in modo casuale (Figura 19) finché non si avvicina alla stazione di ricarica. Il vantaggio di questo metodo di ricerca è che non esiste alcun rischio di solchi lasciati sul prato dal rasaerba robotizzato. Lo svantaggio è che i tempi di ricerca possono non essere brevi. (Husqvarna 2016, disponibile su www.husqvarna.com)

Figura 19: Ricerca tipo: casuale

(Husqvarna 2016, disponibile su www.husqvarna.com)

Metodo di ricerca stazione di ricarica 2: seguire il cavo guida

Il rasaerba robotizzato si muove in modo casuale fino a quando raggiunge il cavo guida. Quindi il rasaerba robotizzato segue il cavo guida fino alla stazione di ricarica. Il cavo guida è un cavo che viene posato dalla stazione di ricarica verso, per esempio, una parte distante dell’area di lavoro o attraverso un passaggio stretto, per poi essere collegato al cavo perimetrale. Questo metodo di ricerca rende più semplice al rasaerba robotizzato trovare la stazione di ricarica al di là di numerose isole o di grandi dimensioni, passaggi stretti o pendii ripidi. Il vantaggio di questo metodo di ricerca è un tempo di ricerca più breve.

Figura 20: Ricerca tipo: seguire il cavo guida (Husqvarna 2016, disponibile su www.husqvarna.com)

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Metodo di ricerca stazione di ricarica 3: seguire il cavo perimetrale

Il rasaerba robotizzato si muove in modo casuale fino a quando raggiunge il cavo perimetrale. Quindi segue il cavo perimetrale fino alla stazione di ricarica. Il rasaerba robotizzato sceglie in modo casuale se procedere in senso orario o antiorario. Questo metodo di ricerca è adatto in un’installazione con un prato a spazio aperto, ampi passaggi (più larghi di circa 3 metri) e con nessuna o poche piccole isole. Il vantaggio di questo metodo di ricerca è che non è necessario installare un cavo guida. Lo svantaggio è che possono formarsi alcuni solchi sul prato lungo il cavo perimetrale. Il tempo di ricerca inoltre sarà più lungo sé sono presenti passaggi stretti o molte isole nell’installazione. Di norma, questo metodo di ricerca è utilizzato solo se il rasaerba robotizzato non riesce a trovare la stazione di ricarica con il metodo di ricerca 1 o 2 entro il termine previsto. (Husqvarna 2016)

Figura 21: Ricerca tipo: seguire il cavo perimetrale (Husqvarna 2016, disponibile su www.husqvarna.com)

La stazione di ricarica deve essere posizionata in modo di avere molto spazio nella zona frontale. Inoltre deve essere collocata in una posizione centrale nell’area di lavoro, in modo da permettere al rasaerba di raggiungere più facilmente tutte le zone dell’area di lavoro.

La stazione di ricarica deve essere posizionata su una superficie piana in modo da evitare di non deformare la piastra che fa da base seguendo l’andamento del terreno.

Il robot possiede a bordo il pulsante denominato PARK che serve per richiamarlo alla stazione di ricarica.

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Un elemento fondamentale per prima cosa è fare un attento sopralluogo dell'area di dove si andrà ad installare il robot rasaerba. Ovvero prendendo varie misurazioni come quella dell'area, rilevare se ci sono delle pendenze, le varie tipologie di superfici e gli ostacoli che troviamo all'interno del futuro giardino.

La scelta del robot e il modello specifico è un passo molto importante per evitare tutte le situazioni spiacevoli che si possono presentare, come la non copertura da parte del robot di tutta l'area di taglio, quindi valutandone le ore necessarie per coprire tutte le superfici.

Sistemando le impostazioni del rasaerba robot e le posizioni del cavo guida in base alla forma del giardino, sarà più facile per il rasaerba raggiungere frequentemente tutte le zone di taglio e ottenere così un risultato ottimale.

1.4.2. Esempi di giardino e proposte di installazione

Adattando le impostazioni del rasaerba robotizzato e le posizioni del cavo guida in base alla forma del giardino, sarà più semplice per il rasaerba robotizzato raggiungere frequentemente tutte le zone di taglio.

Giardini diversi possono richiedere impostazioni diverse. Una valutazione importante è quella di preparare il giardino all’impiego del robot già dalle fasi iniziali di progettazione, così da evitare passaggi stretti, pendenze eccessive e pavimentazioni non calpestabili dal robot.

Qui sotto si riportano alcuni esempi che descrivono una serie di giardini con proposte d’installazione e impostazioni.

(Consultabile sul manuale di Automower e sul sito http://www.husqvarna.com)

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Esempio giardino numero 1:

Figura 22: Giardino tipo 1

Area 500 m2. Una serie di isole e una pendenza del 35%. Timer 08:00-16:00

Lunedì, martedì, giovedì, venerdì, sabato

Osservazioni Posizionare la stazione di ricarica nella parte più bassa dell’area di lavoro. Posare il cavo guida obliquamente su una pendenza ripida.

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Esempio giardino numero 2:

Area 800 m2. Giardino a forma di L con stazione di ricarica installata nell’area stretta. Contiene un paio di isole. Timer 08:00-20:00

Lunedì, martedì, giovedì, venerdì, sabato

Osservazioni Il valore Proporzione per Guida 1 deve essere specificato come valore corrispondente alla parte più ampia dell’area di lavoro in quanto la maggior parte dell’area di lavoro può essere raggiunta facilmente dal rasaerba robotizzato seguendo il cavo guida dalla stazione di ricarica.

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Esempio giardino numero 3:

Area 1.000 m2. Giardino a forma di U collegato con un passaggio stretto.

Timer 08:00 - 22:00 Da lunedì a sabato

Osservazioni Il cavo guida deve essere posizionato lungo il passaggio stretto per garantire che il rasaerba robotizzato possa facilmente individuare il lato sinistro dell’area di lavoro. Viene selezionato Proporzione 40% in quanto l’area di sinistra è circa la metà dell’area totale. È possibile utilizzare l’impostazione di fabbrica per Automower® 330X, dato che la funzione Navigazione assistita GPS esegue automaticamente le impostazioni

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Esempio giardino numero 4:

Area 800 m2. Area di lavoro asimmetrica con un passaggio stretto e una serie di isole.

Timer 08:00-20:00

Lunedì, martedì, giovedì, venerdì, sabato.

Osservazioni Il cavo guida deve essere posizionato lungo il passaggio stretto per garantire che il rasaerba robotizzato possa facilmente trovare la stazione di ricarica dal lato destro dell’area di lavoro.

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Esempio giardino numero 5:

Area 1.000 m2. Tre aree, di cui due aree più piccole collegate con la più grande, ciascuna tramite un passaggio stretto.

Timer 08:00-22:00 Da lunedì a sabato.

Osservazioni Dato che l’installazione richiede due cavi guida, quest'area di lavoro non è adatta per Automower® 420.

(31)

2. OBIETTIVI LAVORO

Lo scopo è quello di determinare delle linee guida per il fruitore di questi macchinari, per raggiungere il massimo risultato di funzionamento del robot sullo spazio dove andrà ad operare nelle attività di manutenzione.

L’obiettivo di questo lavoro è lo studio degli strumenti di pianificazione del verde privato, verde industriale e/o verde urbano al fine di ottimizzare l’impiego di rasaerba automatici. I sopraluoghi effettuati hanno portato a capire che il robot rasaerba messo nella condizione di lavorare al meglio determina un risparmio di tempo.

Primo obiettivo sarà una buona progettazione degli spazi pensando al lavoro che il robot rasaerba andrà a svolgere. Se si andrà a lavorare su un giardino già esistente si dovranno eseguire delle modifiche mirate allo scopo.

3. Proposte di criteri avanzati ed innovativi per la progettazione del verde in funzione

dell’applicazione dei robot rasaerba.

Anche in questo caso viene preso a titolo di esempio il manuale del rasaerba Husqvarna Automower 430X/450 X in quanto i criteri possono variare da una marca all’altra o da un modello all’altro. In generale, comunque, i criteri di progettazione riportati in questo lavoro possono essere considerati validi per molte delle macchine presenti in commercio.

3.1. Installazione

Per quanto riguarda la fase dell’installazione ha un ruolo fondamentale per il funzionamento del robot rasaerba. La pianificazione è più semplice se si traccia un disegno schematico dell'area di lavoro, compresi tutti gli ostacoli. In questo modo si possono vedere le posizioni ideali per la stazione di ricarica, il cavo perimetrale e il cavo guida. Occorre tracciare sul disegno schematico il percorso del cavo perimetrale e del cavo guida. (Husqvarna 2016)

Per far sì che il funzionamento del robot sia efficiente è opportuno accertarsi che:

• Se il cotico erboso si presenta più alto di 10 cm si deve effettuare un taglio con un rasaerba tradizionale e successivamente raccogliere l’erba tagliata.

• Se l’area interessata presenta delle buche o cunette bisogna colmarle così evitando il deposito di acqua piovana, che, nel caso venisse a contatto con il rasaerba, potrebbe comprometterne il suo funzionamento.

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3.1.2. Installazione stazione di ricarica

Nel decidere quale sia la posizione migliore per la stazione di ricarica, è necessario prendere in considerazione i seguenti aspetti:

• La stazione di ricarica deve essere posizionata con molto spazio libero di fronte (almeno 3 metri). Inoltre deve essere collocata in posizione centrale nell'area di lavoro, in modo da permettere al rasaerba robotizzato di raggiungere più facilmente tutte le zone dell'area di lavoro (Figura 27).

Figura 27: Corretto posizionamento della stazione di carica (Husqvarna 2016, disponibile su www.husqvarna.com)

• La stazione di ricarica non deve essere posizionata in luoghi ristretti all'interno dell'area di lavoro. Questo può rendere difficile per il rasaerba il ritrovamento della stazione di ricarica (Figura 28). (Husqvarna 2016)

Figura 28: Errato posizionamento della stazione di carica (Husqvarna 2016, disponibile su www.husqvarna.com)

(33)

•

La stazione di ricarica deve essere posizionata su una superficie relativamente piana. Il lato anteriore della stazione di ricarica deve essere al massimo 5 cm più in alto o in basso rispetto al lato posteriore (Figura 29). (Husqvarna 2016)

Figura 29

•

La stazione di ricarica non deve essere posizionata in modo che la piastra si possa piegare (Figura 30).

Figura 30

3.1.3. Collegamento alimentazione

Nello scegliere la posizione dell'alimentatore, è necessario prendere in considerazione quanto segue:

• Vicinanza alla stazione di ricarica. • Protezione dalla pioggia.

• Protezione dalla luce diretta del sole.

Se l'alimentatore è connesso a una presa elettrica all'esterno, deve essere adatto per l'uso all'aperto.

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Il cavo a bassa tensione che conduce all'alimentatore è lungo 10 metri e non può essere accorciato o allungato. Non è permesso collegare l'alimentatore direttamente alla stazione di ricarica. Il cavo deve attraversare l'area di lavoro, deve essere fissato con picchetti o interrato e l'altezza di taglio deve essere tale da impedire alle lame del disco di entrarne in contatto (Figura 31). (Husqvarna 2016)

Figura 31

Il cavo a bassa tensione non deve mai essere immagazzinato in bobina o posizionato sotto la piastra inferiore della stazione di ricarica poiché potrebbe causare interferenze di segnale dalla stazione di ricarica (Figura 32).

Figura 32

L'alimentatore deve essere posizionato in un luogo ben ventilato e non deve essere esposto alla luce solare diretta, deve trovarsi al riparo sotto un tetto, deve essere montato su una superficie verticale come una parete o una recinzione. Inoltre non può essere montato ad un'altezza in cui rischia di essere immerso in acqua (almeno 30 cm dal suolo) e non è consentito posizionarlo a terra (Figura 33). (Husqvarna 2016)

(35)

Figura 33

3.1.4 Installazione e collegamento della stazione di ricarica

La stazione di ricarica deve essere posizionata in un punto adatto, dopo aver posizionato essa deve essere chiusa con il coperchio di protezione e collegare il cavo alla stazione. Dopo di che è necessario fissare la stazione al suolo con le viti che la casa produttrice fornisce. È molto importante ricordarsi che non è possibile effettuare nuovi fori sulla piastra, ma bisogna utilizzare quelli già esistenti praticati dalla casa produttrice. (Husqvarna 2016)

3.1.5. Installazione cavo perimetrale

Il cavo perimetrale può essere installato in uno dei seguenti modi:  Cavo fissato al terreno tramite picchetti.

 Cavo interrato.

Il cavo perimetrale deve essere posizionato in modo da rispettare le seguenti condizioni:

• Il cavo forma un anello intorno all'area di lavoro del rasaerba robotizzato. Devono essere utilizzati solo cavi perimetrali Husqvarna appositamente progettati per resistere all'umidità del terreno che altrimenti potrebbe danneggiare facilmente i cavi.

• La distanza tra il rasaerba robotizzato e il cavo in qualsiasi punto dell'intera area di lavoro non deve superare mai i 35 metri.

• Il cavo non deve avere una lunghezza superiore a 800 metri.

• Devono essere disponibili 20 cm di cavo extra al quale collegare in seguito il cavo guida

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In base a ciò che si trova attorno all'area di lavoro, il cavo perimetrale deve essere posizionato a diverse distanze dai vari ostacoli. (Husqvarna 2016) L'illustrazione seguente mostra come posizionare il cavo perimetrale attorno all'area di lavoro e agli ostacoli. (Figura 34)

Figura 34

3.1.6. Ostacoli nell’area di lavoro

1. Se un ostacolo alto (almeno 5 cm), ad esempio un muro o una recinzione, confina con l'area di lavoro, il cavo perimetrale deve essere posato a una distanza di 35 cm dall'ostacolo. Questo permetterà di evitare la collisione del rasaerba robotizzato con l'ostacolo e di ridurre l'usura della scocca. L’area non verrà sfalciata sino a 20 cm da un ostacolo fisso (Figura 35). (Husqvarna 2016)

Figura 35

(37)

2. Se l'area di lavoro confina con un piccolo avvallamento, ad esempio un'aiuola o un piccolo dislivello, o un marciapiede basso (1-5 cm) il cavo perimetrale deve essere posato a 30 cm all'interno dell'area di lavoro. Questo impedirà alle ruote di andare nell'avvallamento o sul marciapiede, eventi che possono causare gravi danni al rasaerba robotizzato, in particolar modo alle ruote anteriori. In questo caso non è falciata l'erba su un'area fino a circa 15 cm dal fosso/marciapiede. (Figura 36) (Husqvarna 2016)

Figura 36

3. Se l'area di lavoro confina con un viottolo in selciato o simile a livello con il prato (+/- 1 cm), è possibile consentire al rasaerba robotizzato di salire sul viottolo. Il cavo perimetrale deve essere posato a 10 cm dal bordo della pavimentazione. Tutta l'erba lungo i lati del viottolo sarà tagliata. (Figura 37) (Husqvarna 2016)

Figura 37

(38)

4. Se l'area di lavoro è divisa da una pavimentazione in selciato a livello con il prato, è possibile consentire al rasaerba di salire sulla pavimentazione. Può essere un vantaggio posare il cavo perimetrale sotto la pavimentazione. (Husqvarna 2016) Il cavo perimetrale può anche essere posato tra le fughe delle pietre del selciato. Bisogna accertarsi che le pietre del selciato siano a livello con il prato (Figura 38).

Una particolare attenzione al robot rasaerba che non deve mai passare sopra ghiaia, pacciamatura o materiali simili che potrebbero danneggiarne le lame.

Figura 38

Bisogna utilizzare il cavo perimetrale per delimitare la zona all'interno dell'area di lavoro creando delle isole intorno agli ostacoli che non possono sostenere una collisione, ad esempio, aiuole, cespugli e fontane. Bisogna posare il cavo intorno all'area da delimitare, per poi tornare lungo lo stesso percorso (Figura 39).

Figura 39

Gli ostacoli che possono provocare una collisione, ad esempio alberi e cespugli più alti di 15 cm, non devono essere delimitati dal cavo perimetrale. In caso di collisione con un ostacolo di questo tipo, il rasaerba robotizzato cambierà direzione. È consigliabile delimitare tutti gli ostacoli fissi che si trovano nell'area di lavoro in modo che il robot rasaerba non rimanga fermo tra gli ostacoli. (Husqvarna 2016)

(39)

5. Gli ostacoli leggermente inclinati, ad esempio pietre o alberi grandi con radici sporgenti, devono essere delimitati con un'isola o rimossi. In caso contrario, il rasaerba robotizzato può salire su questo tipo di ostacolo, danneggiando così le lame (Figura 40).

Figura 40

3.1.7 Aree secondarie

Se l’area di lavoro comprende due aree tra le quali il rasaerba robotizzato ha difficoltà a spostarsi, è consigliabile creare un’area secondaria. Ne sono un esempio le pendenze del 45% o un passaggio più stretto di 60 cm. Il cavo perimetrale deve essere posato intorno all’area secondaria in modo che formi un’isola esterna all’area principale. (Husqvarna 2016)

Il rasaerba robotizzato deve essere trasferito manualmente dall’area principale alla secondaria quando si deve tagliare l’erba dell’area secondaria (Figura 41).

Figura 41

(40)

3.1.8 Pendenze

Il rasaerba robotizzato può operare anche su aree di lavoro in pendenza. La pendenza massima è definita come unità percentuali (%). La pendenza in percentuale è calcolata come differenza di altezza per ogni metro di lunghezza. Se per esempio la differenza di altezza è di 0.1 cm su di 1 m di lunghezza, la pendenza è del 10%.

Il cavo perimetrale non può essere posato su una pendenza superiore al 10- 15%. È possibile che il rasaerba robotizzato faccia fatica a cambiare direzione in questo punto ed incorra nel messaggio di guasto “Fuori area di lavoro”. Il rischio è maggiore in condizioni di erba umida, dato che le ruote possono scivolare sull’erba. (Husqvarna 2016)

Solo nel caso in cui sia presente un ostacolo (ad es. una recinzione o una fitta siepe) che il rasaerba robotizzato potrebbe incontrare, il cavo perimetrale può essere posizionato lungo una pendenza superiore al 10- 15%. All’interno dell’area di lavoro, il rasaerba robotizzato è in grado di tagliare zone con pendenza fino al 45%.

Le aree di maggiore pendenza devono essere isolate con il cavo perimetrale. Quando una zona di confine dell’area di lavoro presenta una pendenza superiore al 10%, il cavo perimetrale va collocato su una superficie piana a circa 20 cm dall’inizio della pendenza. (Figura 42, 43)

Figura 42-43

(Husqvarna 2016, disponibile su www.husqvarna.com)

(41)

3.1.9 Installazione cavo guida

Il cavo guida è un cavo che viene posato lontano dalla stazione di ricarica, ad esempio verso una parte distante dell'area di lavoro o attraverso un passaggio stretto, quindi viene collegato al cavo perimetrale. La stessa tipologia di cavo viene utilizzato sia per il cavo perimetrale, sia per il cavo guida.

Il cavo guida consente al rasaerba robotizzato di trovare la strada di ritorno fino alla stazione di ricarica, ma lo guida anche verso le zone difficili da raggiungere del giardino

Possono essere collegati fino a tre cavi guida in Automower 450X. L’area adiacente al cavo usata per il transito dal rasaerba robotizzato è chiamata corridoio. (Husqvarna 2016)

Durante l'installazione è quindi importante prevedere uno spazio il più libero possibile lungo il cavo guida, in modo tale da garantire una larghezza di corridoio che non crei un passaggio continuo nelle solite porzione di superficie (ridurre il calpestio).

Il rasaerba robotizzato si sposta sempre sul lato sinistro del cavo guida, osservando frontalmente la stazione di ricarica. Il corridoio si trova quindi a sinistra del cavo guida. Durante l’installazione è quindi importante prevedere uno spazio il più libero possibile a sinistra del cavo guida, osservando frontalmente la stazione di ricarica. Come il cavo perimetrale, anche il cavo guida può essere fissato a terra con picchetti o interrato. (Figura 44)

Figura 44

(42)

La larghezza del corridoio misura la distanza dal cavo guida/cavo perimetrale che il rasaerba robotizzato può raggiungere quando lo segue in entrata e uscita dalla stazione di ricarica. Il rasaerba robotizzato regola autonomamente la larghezza del corridoio in base alle dimensioni dell’area di lavoro mentre segue un cavo guida. (Husqvarna 2016)

Il meccanismo automatico integrato permette al rasaerba robotizzato di variare la distanza dal cavo a seconda di dove si trova nell’area di lavoro; per esempio, restringe automaticamente il corridoio nei passaggi stretti. (Husqvarna 2013, disponibile su www.husqvarna.com) (Figura 45)

3.1.10 Posa e collegamento cavo guida

Prima di posare e collegare il cavo guida, è importante prendere in considerazione la lunghezza del circuito guida, specialmente in installazioni grandi o complesse. Se il circuito guida è più lungo di 400 metri, il rasaerba robotizzato può avere difficoltà a seguire il cavo guida. Il cavo guida, insieme alla parte di cavo perimetrale che costituisce il tratto di ritorno alla stazione di ricarica, è chiamato circuito guida. Il segnale nel circuito guida va sempre a sinistra alla connessione dal cavo guida al cavo perimetrale. Queste due figure mostrano cosa è considerato un circuito guida. Le figure sono anche un buon esempio di come il circuito guida in un'area di lavoro può avere una lunghezza molto variabile a seconda di dove si trova la stazione di ricarica.

Figura 45

(43)

3.1.11 Aree remote

Un'altra funzione che possiedono i robot rasaerba automatici Automower della ditta Husqvarna riguarda l’impostazione sino a 5 aree remote, a seconda del modello. È possibile impostare il robot in modo che raggiunga efficacemente le aree remote sia tramite taglio assistito con GPS (funzione automatica per i modelli dotati di questa tecnologia) sia manualmente. L’impostazione manuale prevede che il robot venga programmato con tutte le informazioni necessarie per la gestione le aree remote, cioè il percorso da fare (tramite cavo guida e perimetrale) e la frequenza con cui raggiungere le aree stesse (Figura 46).

Figura 46

(44)

3.1.12 Altri criteri

Dopo un’attenta analisi delle informazioni reperite dai tecnici della ditta Fercad e dalla lettura del manuale del robot rasaerba, nei vari sopraluoghi effettuati in diversi giardini privati e verde industriale si è arrivati a stilare dei punti fondamentali per la progettazione di un giardino. Ragionando sui criteri essenziali per far lavorare al meglio la macchina presa in esame.

Per quanto riguarda gli elementi vegetali si devono scegliere alberi e siepi con apparato radicale fittonante, per evitare che la macchina rimanga incastrata. È consigliabile l’utilizzo di essenze sempreverdi per evitare che il fogliame caduto a terra possa creare problemi all’utilizzo del mezzo. Gli alberi e le siepi devono essere circondati da pacciamatura/corteccia di pino per impedire alla macchina di andare a danneggiare il colletto, provocando lesioni.

Nei prati i camminamenti devono essere allo stesso livello del terreno per evitare il bloccaggio del robot rasaerba. Gli arredi devono essere sempre inglobati alla pavimentazione onde evitare che si fermi durante il suo lavoro. Nella progettazione bisogna prevedere nei camminamenti pedonali e veicolari il posizionamento del cavo guida avendo cura di disporlo in modo da avere sempre campo magnetico. Fondamentale per la buona riuscita del lavoro del rasaerba automatico è quello di avere una superficie uniforme senza avvallamenti per evitare i fenomeni di ristagno d’acqua in quanto il robot potrebbe avere dei guasti.

Nello stesso tempo il terreno non deve superare i 45° di pendenza, in quanto si potrebbe presentare il fenomeno dello slittamento. Per evitare ulteriori lavori di rifinitura, bisogna prevedere alla base dei muri l’installazione di cordoli al solito livello del cotico erboso per consentire un taglio perfetto. I materiali possono essere di vario tipo il più usato è il lapillo o i sassi di granito.

Nei punti in cui non deve crescere l’erba si va ad installare una tavola in legno, normalmente nella progettazione di parchi, giardini privati si prevede in metallo ma in questo caso, onde evitare l’assenza di campo magnetico, si preferisce questo materiale. Seguendo queste linee guida che non sono previste dal manuale della casa costruttrice, il lavoro del robot rasaerba dovrebbe essere ottimale.

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4. Casi di studio

4.1. Premessa

Dopo aver fatto un’attenta analisi sulla parte teorica della azienda e sulle caratteristiche del prodotto commercializzato, sono state prese in considerazione diverse tipologie di giardino dove sono installati i robot automatici. Nel mese di maggio/giugno ne sono stati presi in considerazione diverse tipologie di giardini, ne sono stati scelti sette e hanno diverse tipologie dal verde privato sino ad arrivare al verde industriale. Tutti questi sono nel territorio toscano nelle provincie di Pisa, Cerreto Guidi, Ponte a Egola.

L a metodologia di lavoro eseguito ha compreso:  Sopraluoghi

 Ricerca documenti grafici  Rilievi metrici



Questionario rivelazione

4.2.1. Caso studio n°1

Figura 47: Veduta aerea del giardino. (Consultabile sul sito www.googleearth.it)

Il primo caso studio preso in esame è una tipologia di giardino privato, situato nella provincia di Firenze. Quest’area ha una superficie di 200 m2 _{dove è stato installato un robot automatico della} ditta Husqvarna. Questo giardino presenta delle aree secondarie. La macchina raggiunge in autonomia tutte le parti dell’area da lavorare. Nel giardino sono presenti numerosi ostacoli come passaggi stretti, muri e pendenze. Il lavoro del robot non copre tutto il giardino e il proprietario è obbligato a fare dei lavori di rifinitura ma non eccessivi.

(46)

Figura 48/55: viste del giardino privato

(47)

È qui di seguito riportato quanto emerso dal questionario somministrato al proprietario del giardino privato:

Località: VINCI SILVIA FIUMANA

Data: 30/06/2016

1) Quale è la superficie complessiva da gestire? La superficie da gestire è di 200 m2.

2) Quante macchine sono installate e quali modelli? Nell’area è installata una sola macchina

3) Ci sono aree secondarie?

Nell’area sono presenti aree secondarie

4) Ci sono aree secondarie dove la macchina deve essere messa manualmente e non ha accesso alla stazione di ricarica?

Nel giardino non sono presenti aree, dove la macchina deve essere messa dall’operatore. 5) Ci sono passaggi stretti?

Sono presenti dei passaggi stretti.

6) Ci sono aiuole o piante delimitate dal cavo?

Nell’area sono presente aiuole e piante che sono delimitate dal cavo. 7) Ci sono muri?

Nell’area sono presenti muri. 8) Ci sono pendenze

Nell’area sono presenti pendenze. 9) Come com’è programmato il timer?

Il timer della macchina è impostato otto ore al giorno.

10) Sono necessari molti lavori di rifinitura con bordatore o altre attrezzature? Si sono necessari lavori di rifinitura ma non troppi.

11) È spesso necessario l’intervento del proprietario perché la macchina non ritorna alla base? L’intervento del proprietario non è necessario.

(48)

4.2.2. Caso studio n°2

Il secondo caso studio preso in esame è una tipologia di giardino privato, situato nella provincia di Pisa San Piero a Grado. Quest’area ha una superficie di 850 m2 _{dove è stata installata un robot} automatico modello 220AC della ditta Husqvarna. In questo giardino sono presenti delle aree secondarie destinate ad orto e al passaggio delle autovetture. La macchina svolge a pieno il lavoro perché raggiunge in autonomia tutte le aree del giardino. Sono presenti degli ostacoli come passaggi ristretti. Il proprietario deve intervenire con lavori di rifinitura del marciapiede dove la macchina non esegue il taglio. Inoltre non è opportuno l’intervento del proprietario solo in casi in cui la macchina rimane bloccata in radici superficiali o da agenti esterni, in quei casi è opportuno riavviare il robot.

(49)

(50)

Figura 57/66: viste del giardino privato

(51)

È qui di seguito riportato quanto emerso dal questionario somministrato al proprietario del giardino privato:

Località: PISA SAN PIERO A GRADO SELVATICI Data: 30/06/2016

1) Quale è la superficie complessiva da gestire? La superficie da gestire è di 850 m2

2) Quante macchine sono installate e quali modelli? Nell’area è installata una sola macchina il modello 220 AC. 3) Ci sono aree secondarie?

Nell’area sono presente aree destinate ad orto e passaggio di veicoli.

4) Ci sono aree secondarie dove la macchina deve essere messa manualmente e non ha accesso alla stazione di ricarica?

Nel giardino non sono presenti aree, dove la macchina deve essere messa dall’operatore. 5) Ci sono passaggi stretti?

Si, sono presenti passaggi stretti il punto più stretto misura circa 2 metri. 6) Ci sono aiuole o piante delimitate dal cavo?

Nell’area non sono presenti aiuole e piante che sono delimitate dal cavo. 7) Ci sono muri?

Nell’area sono presenti solo marciapiedi che circondano l’abitazione. 8) Ci sono pendenze?

Nel giardino non sono presenti pendenze. 9) Come com’è programmato il timer?

Il timer giornalieri è impostato con un intervallo giornaliero che va in media 8/9 ore. 10) Sono necessari molti lavori di rifinitura con bordatore o altre attrezzature?

Sono necessarie lavori di rifinitura manuali del bordo del marciapiede che circonda l’abitazione (è un’area di 20/25cm in cui non opera il taglio la macchina).

11) È spesso necessario l’intervento del proprietario perché la macchina non ritorna alla base? No, in alcuni casi capita che la macchina resti bloccata da radici o da agenti esterni, quindi è necessario riavviare la macchina.

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4.2.3. Caso di studio n°3

Il terzo caso studio preso in esame è una tipologia di giardino privato, situato nella provincia di Firenze. Quest’area ha una superficie di 1000 m2 _{dove è stato installato un robot automatico della} ditta Husqvarna. In questo giardino sono presenti delle aree secondarie, in alcune di esse il robot non riesce a raggiungere autonomamente gli spazi da lavorare quindi il proprietario è obbligato a posizionarlo lui stesso, questo provoca delle perdite di tempo per la manutenzione del prato e i classici problemi, la macchina è stata applicata in un giardino già esistente e già progettato quindi si possono verificare dei problemi nella gestione. Nell’area sono presenti degli ostacoli per la macchina come i marciapiedi. Il lavoro del robot non copre tutto il giardino quindi il proprietario è obbligato a fare dei lavori di rifinitura ma non eccessivi.