Automazione Oggi 457

Robotica AUTOMAZIONE OGGI 100 | OTTOBRE 2024 AUTOMAZIONE OGGI 457 un elemento fondamentale dei robot agricoli. L’AR0830 è progettato appositamente per offrire prestazioni eccellenti con un consumo minimo di energia. Con una velocità di trasmissione di 60 fps, è ideale per applicazioni di visione arti- ficiale per l’agricoltura come l’identificazione della frutta matura o l’individuazione di parassiti e infestanti. Oltre al funzionamento a bassa po- tenza, include anche funzioni come il wake-on- motion e modalità di sottocampionamento che riducono ulteriormente la larghezza di banda necessaria per la trasmissione dei dati, aumen- tando l’efficienza. Queste modalità ottimizzano le prestazioni per varie applicazioni agricole bi- lanciando la risoluzione, la sensibilità, la velocità di trasmissione e il consumo di energia. Il ruolo dell’elettronica di controllo è cruciale nella progettazione della potenza dei robot agricoli, in quanto supervisiona le operazioni essenziali e guida la funzionalità e l’efficienza energetica dei robot. La serie STM32U5 di unità a microcontrollore a bassissima potenza (MCU) di STMicroelectronics, basata sulla piattaforma Arm Cortex-M33, è ideale per i sottosistemi robotici agricoli come le interfacce uomo-mac- china (HMI) e il controllo dei sensori. La serie STM32U5 supporta temperature am- biente fino a 125 °C e integra funzionalità fondamentali come le funzioni di sicurezza dell’hardware, le periferiche di comunicazione e la memoria flash. La sua modalità autonoma in background a basso consumo (Lpbam) per- mette alle periferiche di rimanere attive mentre il dispositivo è in modalità di arresto, conser- vando energia in modo significativo. Il maggior livello di funzionalità integrate e modalità di potenza intelligenti rende possibili operazioni più efficienti rispetto alle soluzioni tradizionali. Componenti robusti : I robot agricoli si affi- dano alla loro abilità di resistere alle difficili con- dizioni delle fattorie e richiedono componenti robusti. Soluzioni come la serie di antenne outdoor IPW di TE Connectivity/Linx Technolo- gies offrono un intervallo di frequenza da 617 MHz a 7,1 GHz, adatto per la comunicazione cellulare, wi-fi e Lpwa/ISM. Le antenne forni- scono un guadagno fino a 8,7 dBi e un grado di protezione IP67, che garantiscono una connes- sione potente nelle vaste aree rurali, oltre a una protezione su lungo termine contro l’ingresso di polvere e acqua. Nella robotica agricola, queste antenne pos- sono essere combinate con moduli di comuni- cazione LoRaWAN come le soluzioni Microchip Technology LoR a. Rispetto agli altri protocolli wireless, queste soluzioni LoRaWAN offrono connettività a bassa potenza utilizzando bande di frequenza radio a lungo raggio, inferiori al gigahertz, che permettono la comunicazione su distanze che superano i 15 chilometri in aree rurali e suburbane. L’affidabilità dei connettori è fondamentale nella robotica agricola, in quanto essi fungono da punti potenziali per l’ingresso di acqua e sporci- zia. Scegliere i connettori giusti per il cablaggio interno, la comunicazione esterna e le porte di ri- carica è cruciale per prevenire guasti sul campo. La serie M di Lemo è rinomata per la sua longe- vità nella robotica industriale e nel settore auto- motive, ed è adatta per l’utilizzo agricolo. Questi connettori presentano da 2 a 114 con- tatti, un’eccellente resistenza alle vibrazioni e un grado di protezione dall’acqua IP68, capace di resistere a 15 ore di immersione a 2 metri di profondità. Combinare l’apprendimento automatico con l’elaborazione periferica : La precisione e l’elaborazione rapide e affidabili sono vitali nella robotica agricola. Integrare soluzioni AI o ML avanzate è diventato essenziale per aumen- tare la funzionalità, ottimizzare le prestazioni, garantire l’adattabilità a differenti compiti e ambienti. Edge Impulse è una piattaforma versatile pro- gettata su misura per lo sviluppo e l’impiego di soluzioni AI periferiche, ideale per i robot agricoli. Riduce al minimo la dipendenza dalla comunicazione costante con il cloud, conserva la durata della batteria e permette di prendere decisioni in tempo reale in ambienti difficili dal punto di vista della connettività e della sicurezza. Come piattaforma hardware-agnostica, Edge Impulse permette di utilizzare una gamma quasi infinita di hardware. La piattaforma sup- porta anche il toolkit Nvidia Train Adapt Opti- mize (TAO). Nvidia TAO semplifica la creazione di modelli AI personalizzati attraverso l’appren- dimento per trasferimento, consentendo agli sviluppatori di perfezionare i modelli pre-adde- strati per compiti specifici con un inserimento minimo di dati. È ideale per le applicazioni agricole, dove i modelli AI possono essere pro- gettati su misura per compiti come la raccolta della frutta, il monitoraggio del suolo o l’indivi- duazione di parassiti e può aiutare a costruire soluzioni più potenti ed efficienti. Riepilogo Se da una parte i robot agricoli condividono molte funzionalità e aspetti con i loro equi- valenti industriali, la scelta dei componenti è fondamentale per garantire che siano all’al- tezza degli ambienti agricoli. L’integrazione di tecnologie robuste, efficienti e innovative può aiutare a creare prodotti che aumentano l’efficienza della produzione, assicurano la so- stenibilità e mitigano le sfide agricole, in ultima istanza garantendo il futuro della produzione alimentare in un mondo con risorse limitate. Mouser Electronics - www.mouser.it Fig. 3 - La serie M di connettori di accoppiamento a cricchetto di Lemo è progettata per resistere a condizioni ambientali difficili Fonte: Mouser Electronics