Guida assistita e automatica, non possiamo farne a meno

guida assistita su trattore
Il vantaggio maggiore della guida assistita si realizza con le attrezzature per la minima lavorazione.
Nonostante ancora alcune criticità, questi sistemi di precision farming sono ormai indispensabili nel lavoro in campo di tutti i giorni.

Il principale ostacolo alla diffusione generalizzata delle tecniche di agricoltura di precisione è senz’altro determinato dalla mancanza, nel sistema produttivo, di una cultura specifica.
Benché la rivoluzione elettronica degli ultimi decenni sia stata accettata di buon grado, tanto che oggi nessuno rimpiange più le cabine telefoniche, la macchina per scrivere o i tempi lunghi della posta cartacea, si nota un certo scollamento fra vita quotidiana e metodi di lavoro. La nostra vita e le nostre abitudini sono cambiate, talvolta in misura significativa, grazie allo sviluppo delle tecniche di comunicazione, ma le macchine continuano a essere ancora valutate soprattutto per le loro caratteristiche meccaniche. Non che aspetti come potenza, robustezza e affidabilità siano secondari: in questo senso i campi, come altri ambienti di lavoro, mettono a dura prova anche le macchine più solide.
Resta però un retaggio culturale che associa efficienza e potenza, qualità e resistenza meccanica, resa economica e abilità di chi gestisce la macchina, attribuendo all’uomo capacità quasi illimitate. Fino a quando è mancato un riscontro diretto, questo assunto è stato considerato come una legge di natura, un fatto incontrovertibile e indiscutibile; ma da quando l’automazione è entrata in gioco, con realizzazioni pratiche sicure e affidabili, la capacità dell’operatore ha perduto il primato assoluto.

Assistenza alla guida
È trascorso appena un quarto di secolo, da quando un campione (un genio) ha dovuto arrendersi al gioco degli scacchi, davanti alla potenza di elaborazione di un computer, e stiamo parlando di macchine quasi primitive se confrontate con un cellulare da 100 euro. In quegli anni i navigatori portatili – per uso militare – pesavano alcuni kg e avevano costi altissimi, incompatibili con un impiego professionale; ma con la miniaturizzazione dei componenti e l’espansione del numero di esemplari prodotti, il costo è oggi alla portata di tutti. Eppure, strumenti come questi, ormai entrati nell’uso comune, faticano a diffondersi oltre la sfera privata: paradossalmente, i sistemi di guida assistita vengono ancora considerati troppo costosi solo perché vengono raffrontati a un navigatore stradale. Quest’ultimo, però, sta al localizzatore professionale come la zappa alla zappatrice: per strada, una precisione di un metro è più che sufficiente per identificare la posizione sulla corsia di marcia, mentre una guida automatica ha bisogno di un livello da 10 a 100 volte più accurato, e soprattutto un tempo di risposta rapidissimo.
Bisogna tenere conto che precisione e velocità di elaborazione dei dati, per un trattore che si muove sul campo, sono qualità indispensabili in relazione alle numerose perturbazioni che si verificano:
- slittamento delle ruote;
- vibrazioni indotte dal motore, dall’attrezzatura e dal terreno;
- ritardo fra sterzata (ruote anteriori) e spostamento efficace dell’attrezzatura (posteriore);
- oscillazioni del corpo macchina rispetto al suolo;
- scivolamento laterale, su terreni in pendenza;
- deviazioni indotte dall’attrezzatura;
- necessità di ritornare, anche a distanza di tempo, sullo stesso tracciato.
Dovendo rispettare rigorosamente la posizione, tutto il sistema di navigazione deve avere un’alta velocità di calcolo, così come gli attuatori che correggono lo sterzo; inoltre, il complesso deve essere insensibile a urti, vibrazioni, umidità e fattori ambientali sfavorevoli, condizioni assai diverse da quelle delle nostre tasche. I navigatori stradali devono limitarsi a indicare la strada giusta, un obiettivo non sempre raggiungibile in presenza di intersezioni troppo strette o complesse; quelli integrati nel veicolo hanno prestazioni migliori, ma con un costo maggiore.
I sistemi di assistenza alla guida di impiego professionale sono ancor più perfezionati, a fronte di un costo crescente:
- i più semplici ed economici si limitano a darci la direzione da seguire per la cosiddetta “guida parallela”, grazie a una barra a led o ad un piccolo schermo;
- più “pronti” e precisi, quelli dotati di attuatore elettrico capace di comandare direttamente la sterzata con un aspo che agisce per frizione sulla corona del volante e possono essere trasferiti da una macchina all’altra;
- più sofisticati e costosi quelli integrati in un volante, da montare al posto di quello di serie, insensibili a polvere e umidità; anche questi possono essere trasferiti da una macchina all’altra, se compatibili con il perno del volante;
- infine, quelli integrati nella macchina, che agiscono direttamente sull’idroguida; hanno il grande pregio di essere completamente asserviti al computer di bordo, un vantaggio che può far perdonare la flessibilità di impiego.

Quale precisione?
In primo luogo è bene definire a cosa si riferisca la precisione: non stiamo parlando dei tempi di risposta sul sistema di guida, ma dell’accuratezza nella definizione del punto in cui ci si trova rispetto al suolo, e della posizione del punto che si vuole raggiungere. Il sistema satellitare si fonda su una costellazione di satelliti, posti in orbita a una quota e a una velocità tale da trovarsi sempre sulla verticale dello stesso punto sulla superficie terrestre. L’accuratezza delle misure equivale a quella ottenibile con i vecchi strumenti ottici per i rilievi topografici, anche se esistono vari fattori di perturbazione (dallo spazio a terra) sia naturali sia artificiali, che “sporcano” il segnale dei satelliti e creano un errore.
Ovviamente, i sistemi per correggere questi errori di misura si pagano e questo spiega le differenze di costo, che aumenta al crescere del grado di precisione. Diciamo che la massima accuratezza può andar bene per tutti gli usi, ma se il costo del sistema è un ostacolo, allora è bene esaminare le esigenze delle principali lavorazioni, per capire esattamente cosa conviene acquistare.
Se si escludono i sistemi più semplici, nelle applicazioni professionali l’apparecchiatura “fisica” può essere sempre la stessa – fissa o spostabile – mentre i programmi di abbonamento cambiano in relazione alla precisione richiesta. Quanto alle lavorazioni, si tenga ben presente che anche in quelle a traccia obbligata (come l’aratura) la guida automatica può essere di aiuto per ridurre gli errori di allineamento, specialmente con gli operatori meno bravi (o più distratti...); per le altre operazioni colturali il livello di accuratezza può essere oggetto di scelta, entro certi limiti:
1. precisione “standard”, indicativamente pari a 25-30 cm: può andare bene per irrorazione su colture non a file, in quanto l’errore di guida è molto inferiore alla distanza fra due ugelli contigui, oppure per spandiconcime centrifughi;
2. precisione “migliorata”, intorno ai 10 cm: oltre che nei casi precedenti, può essere d’aiuto nelle lavorazioni con attrezzi molto larghi, per ridurre (ma non annullare) l’errore di incrocio fra le varie passate;
3. precisione “integrata”, tramite segnale correttivo in radiofrequenza o su rete cellulare, inviato da punti fissi al suolo, capace di scendere a 1-2 centimetri: è l’unica impiegabile con le seminatrici ad erogazione comandabile, per incrociare alla perfezione le passate senza sovrapposizione e spreco di seme.
Tuttavia, in relazione all’ultimo punto, una precisione centimetrica può essere d’aiuto in tante altre occasioni, perché consente di ridurre al minimo gli errori di guida. Nei primi due esempi, è il sistema di navigazione che corregge, con opportuni programmi, gli errori del segnale; nell’ultimo, i dati satellitari vengono integrati da un controllo della posizione effettuato su punti fissi a terra, costituiti da un reticolo di trasmettitori con relative antenne (reti Rtk). Nel caso più semplice, il trasmettitore fisso potrebbe anche essere aziendale – magari montato su un fabbricato rurale per avere un cono più ampio; in altri casi, erano stati addirittura enti pubblici (come talune regioni) a creare una propria rete, a beneficio delle aziende del territorio.
Purtroppo però queste reti hanno bisogno di una manutenzione continua, che per mancanza di fondi non è sempre stata fatta; per di più le reti Rtk più datate lavoravano in radiofrequenza, un sistema soggetto ad autorizzazione ministeriale, anche da parte dei singoli utilizzatori. Da alcuni anni a questa parte, si sono affacciati sulla scena numerosi operatori privati (spesso gli stessi che forniscono le apparecchiature), che hanno costruito proprie reti Rtk, il cui segnale può essere ricevuto con una scheda telefonica (Gsm ecc.) evitando tutte le complicazioni burocratiche.

Aspetti operativi
I sistemi di guida automatica realizzano diverse funzioni:
assicurare l’esatto parallelismo fra le varie passate, evitando gli errori di accostamento (guida parallela), ancor più importante per le traiettorie non rettilinee;
portare gli organi operatori nella posizione esatta;
ricondurre la macchina esattamente sulla posizione prefissata o memorizzata.
La larghezza virtuale della macchina può essere impostata su quella di lavoro dell’attrezzatura e può essere variata in più o in meno in funzione del grado di sovrapposizione ottimale fra le passate, ovvero di distanza rispetto alla passata precedente (per esempio in fase di semina). La sovrapposizione non può essere completamente annullata: con una precisione di 1 cm, significa che dovremo accontentarci di un errore, in più o in meno, rispetto al valore dato.
Poiché gli errori hanno una distribuzione statistica, avremo però un’altissima probabilità che lo scarto effettivo rispetto alla posizione cercata sia molto minore rispetto ai valori estremi: ecco allora che la precisione al centimetro è più che sufficiente per mantenere la distanza corretta fra la prima e l’ultima fila di due passate contigue. Per un’attrezzatura per la lavorazione del terreno, per esempio, possono essere tollerabili errori di sovrapposizione maggiori, anche intorno ai 10 cm: per un preparatore a utensili multipli da 6 metri di larghezza, 10 cm corrispondono all’1,7%. Senza assistenza alla guida, con macchine di questo genere una sovrapposizione media, sull’arco della giornata, di 40 cm sarebbe già un bel risultato (6,7%); la possibilità di ridurre l’errore di guida del 5% della larghezza di lavoro corrisponde ad un uguale risparmio di tempo e di gasolio.
Il vantaggio maggiore della guida assistita si realizza però con le attrezzature per la minima lavorazione, perché è possibile effettuare le passate su una direzione leggermente diversa da quella parallela alla linea mediana del campo. Considerata la ridotta profondità di lavoro, gli organi operatori possono muoversi trasversalmente rispetto alla traccia lasciata dalle altre macchine che hanno lavorato sull’appezzamento, evitando il rischio di non lavorare a sufficienza i punti più costipati. È infatti possibile programmare quale dovrà essere l’andamento delle singole passate, con una precisione legata al tipo di ricevitore, in modo da impiegare lo stesso tempo ma svolgendo una lavorazione più efficace ed uniforme. Gli effetti di questa tecnica sono ben visibili: eventuali difformità nel profilo – superficiale e non solo – determinate dai passaggi dei mezzi da raccolta, non lasciano traccia nello sviluppo della coltura che verrà seminata in successione.

LASCIA UN COMMENTO

Per favore inserisci il tuo commento
Per favore inserisci il tuo nome