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STADY: Autonomous intelligent cleaning robot for stables

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Pulire le stalle? Il lavoro sporco lo fanno i robot

Pulire le stalle è un’operazione dispendiosa in termini di tempo e costosa (con un lavoro manuale di sei ore al giorno, richiede una spesa di 30 000 EUR l’anno). Il progetto STADY ha sviluppato un sistema robotico di «pulizia come servizio» (Cleaning-as-a-Service) che si avvale di una soluzione di navigazione rivoluzionaria.

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Le stalle con pavimento in calcestruzzo sono relativamente semplici da mantenere pulite mediante l’impiego di macchine; in quelle semiaperte rispettose degli animali con fondo soffice e sabbioso, invece, è necessario eseguire la pulizia diverse volte al giorno. Trattandosi di un compito ad alta intensità di lavoro, viene solitamente eseguito esclusivamente per animali ad alto valore, come i cavalli. Il progetto sostenuto dall’UE STADY ha sviluppato il robot Zauberzeug che, combinato con telecamere di navigazione e un’app mobile, si sposta su fondo soffice al fine di rilevare e raccogliere gli escrementi animali, sia in spazi interni che esterni. Da febbraio, il gruppo responsabile del progetto sottopone il sistema a prove di durabilità per le stalle adibite a cavalli e lo ha presentato a sei aziende di allevamento per ottenere un riscontro allo scopo di migliorarlo. L'auspicio è che, nel corso del 2020, saranno operative installazioni di prova complete. La soluzione Lo sviluppo all’avanguardia realizzato dal gruppo è rappresentato da un sistema brevettato di «tracciamento outside-in». Integrando più telecamere economiche installate al di sopra dell’area di lavoro, esso crea una mappa grazie alla quale il robot può navigare con un’accuratezza dell’ordine del centimetro. Così facendo, non è necessario fissare direttamente sul robot sensori che si sporcherebbero velocemente, pregiudicandone l’efficacia. Ciascuna telecamera può essere installata in pochi minuti collegandola a una fonte di energia di 5 volt (con una soluzione solare in fase di sviluppo). Una volta montate tutte le telecamere, viene tracciato un confine attorno all’area da pulire. Se necessario, è anche possibile segnare ostacoli come pareti o pali affinché il robot «capisca» come evitarli. Quando il robot entra all’interno del campo visivo delle telecamere, attiva automaticamente la calibrazione del sistema di navigazione. «La nostra soluzione di tracciamento ottico ha registrato alcuni problemi con i riflessi di superficie sul robot in condizioni di luce solare intensa. Per risolverli, abbiamo creato un segnalatore visivo ad alto contrasto ritagliando una serie di fori su una scatola dipinta di nero all’interno, che è stata fissata sul robot. In tal modo, la luce del sole viene intrappolata con efficacia in qualsiasi condizione», afferma Rodja Trappe, il coordinatore del progetto. Il robot rileva, raggiunge e raccoglie delicatamente ciascun escremento equino mediante un meccanismo a pala biforcuta brevettato; in seguito, le feci vengono trasportate autonomamente a un’area di stoccaggio del letame per il successivo compostaggio. Il sistema, oltre a essere in grado di condurre il robot al di sotto delle recinzioni, può anche essere addestrato mediante l’impiego di reti neurali profonde, così da migliorare il suo rilevamento degli oggetti. Promuovere un mondo più rispettoso dell’ambiente L’UE produce circa 1,4 miliardi di tonnellate di letame ogni anno, che devono essere smaltite per evitare problemi di salute pubblica e inquinamento e per rispettare la direttiva quadro sui rifiuti 2008/98/CE. La soluzione di STADY contribuisce a rispondere a queste esigenze in modo economico, incoraggiando uno stallaggio più rispettoso degli animali che, a sua volta, aiuta a prevenire le malattie, promuovendo al contempo la sostenibilità. In effetti, applicando il sistema a bovini e suini si eliminerebbe uno degli impedimenti al poterli lasciar scorrazzare liberamente all’aperto. Il modello di business è quello di offrire la soluzione in qualità di «pulizia come servizio», con la fornitura gratuita del robot. Dati i minimi requisiti di installazione e manutenzione, in questo modo gli investimenti di capitale richiesti da parte degli allevatori vengono sostanzialmente ridotti. «Utilizzando il nostro sistema, gli allevatori possono ora pagare all’incirca 0,10 EUR per escremento equino, risparmiando all’incirca 12 000 EUR l’anno per ogni scuderia (stimando che ciascuna contenga più o meno 50 cavalli). Ciò significa una riduzione dei costi per il lavoro manuale pari a circa il 45 %», afferma Trappe. Il gruppo ha fatto richiesta per il finanziamento dello Strumento PMI per la fase 2 ed è in trattative con possibili investitori o licenziatari (tra cui aziende specializzate in attrezzature da stalla) per immettere il sistema sul mercato il prima possibile.

Parole chiave

STADY, letame, robot, cavallo, bestiame, stalle, pulizia, autonomo, escrementi, azienda di allevamento, sensori

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