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Laboratorio AgriSmartLab Laboratorio di alta tecnologia e agricoltura intelligente - Scheda 20 (S20)

DATI DEL LABORATORIO:

Laboratorio AgriSmartLab Laboratorio di alta tecnologia e agricoltura intelligente
AdF: 4. Analisi Dati e Modellistica
AdF: 6. Laboratori esterni e Allevamenti sperimentali
Dove siamo: Piazzale delle cascine 15 Pad. OVEST, 50144 Firenze, n.12

PERSONALE:

Responsabile Scientifico: Marco Vieri
Referente tecnico: Riccardo Lisci
Responsabile gestione smaltimento dei rifiuti: Riccardo Lisci
Altro personale: Daniele Sarri, Andrea Pagliai (assegnista), Carolina Perna (assegnista), Marco Rimediotti, Celine Russo (dottoranda), Niccolò Rimbotti (dottorando)

ATTIVITÀ E LINEE DI RICERCA:

Il Laboratorio AgriSmartLab si occupa delle attività di ricerca sul tema delle innovazioni tecnico- tecnologiche, dello smart farming e della robotica nei processi di produzione agraria e forestale nonché degli aspetti relativi alla sicurezza. I “core activities” del laboratorio spaziano dalla ricerca e sviluppo all'innovazione, progettazione, prototipazione e implementazione nonché del trasferimento tecnologico. In particolare:

• Ricerca e sviluppo di prototipi di macchinari, dispositivi e robot innovativi per perseguire il raggiungimento degli obiettivi di riduzione dell’uso dei pesticidi, concimi e fonti fossili e suoi derivati dal comparto agro- forestale rivolte al miglioramento delle risposte quali-quantitative, al benessere dell’uomo ed alla sicurezza;
• Analisi sperimentali e collaudo mediante misure e test di tipo meccanico, elettrico ed elettronico di macchinari e dispositivi prototipali secondo protocolli di testing standardizzati ISO.
• Monitoraggio geospaziale ad alta precisione e dettaglio (rtk, UAV, SLAM) di colture e macchinari, mappatura della variabilità spaziale delle colture da fonte prossimale e remota, modellazione in ambito GIS, caratterizzazioni biometriche digitali (digital twins) di colture agrarie in ambiente esterno mediante misurazioni prossimali e remote;
• IoT per monitoraggio e controllo wide range di aree agro-forestali e loro digitalizzazione mediante piattaforme open allestite con sensori per monitorare in tempo reale le risposte quali-quantitative delle produzioni agro-forestali (Sensori NIR, termocamere e sistemi di imaging multispettrali)
• Telemetria 4.0 (IoT): Implementazione di dispositivi IoT per analisi, monitoraggio e controllo remoto di mezzi e processi, raccolta dati in tempo reale e ottimizzazione in post-processing delle operazioni.
• Analisi e sviluppo di nuovi processi industriali e organizzativi e di modelli e strumenti per la gestione delle operazioni e delle filiere, nonché del processo di innovazione ai fini del perseguimento della competitività e della sicurezza in agricoltura.
• Studio dei fenomeni di innovazione tecnologica, organizzativa e di modelli di business per trasferire indicazioni ai policy-makers ed elaborare nuovi standard (roadmapping strategico, osservatorio tecnologico e policy research, standard ISO-UNI).
• LEAN management: Implementazione di processi di organizzazione ottimizzata .

STRUMENTAZIONI:

Il laboratorio AgriSmartLab dispone di attrezzature per prototipazione rapida quali stampante 3D, modifiche meccaniche e misure fisico-meccaniche e con le attrezzature di rilievo e verifica in campo descritte nel web https://www.agrismartlab.unifi.it/vp-99-dotazione-strumenti.html.
Dotazione strumentale di misura per prove meccaniche e fisiche su trattori e attrezzature agricole: celle di carico di diverse gamme, accelerometri triassiali di diverse gamme, torsiometri portatili, sistemi di acquisizione e elaborazione dati, sistemi di acquisizione segnali digitali e analogici canbus e loro geolocalizzazione con sistemi di ricezione DGPS e di alta precisione RTK e relativi software di elaborazione, anemometri digitali a tazze, a filo caldo, a elica; fonometro con filtri multipli, piattaforme di pesature a punto multiplo, bracci idraulici di sollevamento, attacco a tre punti sensibilizzato per il rilevamento degli sforzi di trazione;

Dotazione strumentale per misure biometriche e fisiologiche: scanner LAI, LiDAR 2D e 3D, sensori prossimali multispettrali, colorimetro portatile, sistema di lettura-scrittura RFID; sistema di rilevamento infrarossi di profondità; sensori ultrasonici US diverse gamme, sensori IR di temperatura, UAV o UGV allestiti con camere RGB e multi-spettrali. Robot cingolato terrestre predisposto per allestimento scouting (sensori prossimali e parametri ambientali) e per implementazione applicazioni.

Dotazione per processamento dati: piattaforma PC ad alte prestazioni con software GIS e per processamento modelli digitali delle colture, delle superfici, DSM e dei terreni DTM, modellazione fotogrammetrica e nuvole di punti LiDAR.

Dotazione strumentale per misure interazioni suolo-meccaniche: coltello dinamometrico a trazione, conopenetrometro, strumenti misura bulk density, strumenti misura granulometria ISO standard, attacco a tre punti sensibilizzato per il rilevamento degli sforzi di taglio.

Dotazione strumentale misure di traccianti: dosatori di precisione, bilancia di precisione, spettrofotometro da laboratorio, kit preparazione miscele traccianti; lampade UV, pannelli verticali ed orizzontali per verifiche ISO d’irrorazione, dotazioni standard per calibrazioni sistemi d’irrorazione, software di acquisizione e digitalizzazione immagini per il processamento di supporti di rilevamento quali cartine idrosensibili, UAV per applicazioni di prodotti liquidi e granulari.

Dotazioni veicolari di supporto ai rilievi e applicazioni in campo: Laboratorio mobile su fuoristrada 4x4 e rimorchio;
ATV attrezzato per trasposto sensori e sistemi di acquisizione in campo;
Trattore a carreggiata ridotta a ruote predisposti con virtual terminal ISOBUS e hardware per trasporto sensori e sistemi di acquisizione georeferenziata di dati in campo.

Panasonic ToughPad FG-Z1 potente tablet dotato di  windows Desktop utilizzato per registrare ed  elaborare in  tempo reale tutti i dati provenienti dai vari sensori

DJI Matrice 350 RTK Il DJI Matrice 350 RTK è un drone industriale robusto e versatile, dotato di GPS RTK ad alta precisione, ideale per missioni complesse in ambiti come ispezioni, rilievi e sicurezza.

Fotocamera RGB DJI Zenmuse P1 La DJI Zenmuse P1 è una fotocamera full-frame ad alta risoluzione progettata  per fotogrammetria aerea di precisione, ideale per rilievi  topografici rapidi e accurati con droni della serie Matrice

Lidar DJI Zenmuse L2 Il LiDAR Zenmuse L2 è un sensore integrato di mappatura 3D ad alta precisione per droni DJI, che combina LiDAR, IMU e fotocamera RGB per rilievi topografici dettagliati e veloci.

Emlid REACH RS3 Compensazione dell'inclinazione (TILT), Multifrequenza L1-L2-L5, Multicostellazione (GPS, GLONASS, Galileo e BeiDou), Modem LTE, LoRa radio a  oppia banda, Frequenza di aggiornamento fino a 10 Hz

OptRX Crop Sensor Sensore NDVI per rilevamento indice di vigoria a terra

GeoSLAM ZEB Horizon Il GeoSLAM ZEB Horizon è uno scanner LiDAR portatile ad alta velocità, progettato per  acquisizioni 3D rapide e precise in ambienti complessi sia indoor che outdoor, senza bisogno di GPS

Spettrofotometro UV-1200D Ideali per la routine di laboratorio, con microprocessore incorporato e  presentazione dati su display LCD da 128x64 punti.

FieldScout SC900 Penetrometro manuale standard ISO per il rilevamento del compattamento del suolo.

Flussimetro Pony Flow Plus Flussimetro della Polmac con range di misurazione da 3 a 60 litri/min. Utilizzato per le prove di macchine irroratrici.

Lama misurazione compattamento. Attrezzo autocostruito per misurazione del compattamento del  terreno. La misurazione avviene tramite la cella di carico  CM-2T. Utilizzato montato su Kubota B2420

Bilancia veicoli Bilancia con 4 piattaforme da posizionare sotto le ruote dei veicoli. Ogni piattaforma ha fondo scala di 3 tonnellate con una precisione di 100 grammi.

Portattrezzi sensibilizzato Portattrezzi sensibilizzato autocostruito. La misurazione dello sforzo avviene tramite 3 celle di carico da 10 tonnellate (sostituibili con celle da 2t). Utilizzato con un attrezzo dissodatore modificato, su  base commerciale Mipe Viviani, per creare delle mappe di  compattamento del terreno

Datum 420 PTO Torsiometro digitale per la misurazione dello sforzo effettuato dall'attrezzatura montata sulla trattrice da esaminare

Dacell CM-2T/CM-10T Celle di carico a bottone rispettivamente da 2 e 10 tonnellate

TE 4803° Accelerometri (n°2) triassiali 100g di fondo utilizzati per la misurazione di pinze vibranti per la  raccolta di frutti pendenti

MCDR-M-128 Datalogger con connessione senza fili, capace di leggere fino ad 8 canali strain gauge e 2 canali impulsi digitali, con frequenza di campionamento fino a 1000Hz.

Kubota B2420 Piccolo trattore da 24 cavalli, equipaggiato con varie configurazioni di sensori e attutori. Utilizzato per il rilevamento in campo.

Lampada UV Leds Lampada UV a led ad alta intensità.  La batteria interna è in grado di funzionare per 6 ore  consecutive. Utilizzato con prodotti fluorescenti per la verifica dei trattamenti fitosanitari.

Kit campionatore suolo Attrezzatura per campionare il suolo per misurazioni del compattamento (bulk density) a varie profondità.

Bambu Lab - X1 carbon combo Stampante 3D, tecnologia FDM ad alta velocità dotata di AMS (automatic material system) per stampe fino a 4 colori. Ugello e estrusore in acciaio indurito per materiali tecnici caricati carbonio e fibra di vetro.

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