2 Taglio della vegetazione - Intro Page - Università degli Studi di ...

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Abstract The goal of the thesis is to design a vegetation cutting module to be attached to a humanitarian demining robot, currently under studying at the PMAR lab, specifically designed to work in the Vanni region in Sri Lanka. The robot is adapted from a power tiller and it is designed to be economic, robust and easy to repair. The vegetation cutter has to cut light and medium vegetation, constituted by grass and bushes, as well as heavy vegetation constituted by palm leaves (the Sri Lankan law forbids to cut palm trees). The vegetation cutting module has also to cut tripwires activating fragmentation anti personnel landmines. The module designed is composed by three cutting bars supported by a frame attached to the power take off of the power tiller. Two of the three bars are hold vertically for cutting palm leaves and bushes on the side, one is hold by the frame horizontally for cutting grass. Each bar is actuated by a double effect oil cylinder: cylinders are connected in series. A double effect cylinder moved by an eccentric wheel connected to the power take off provides pressure to three actuators. A navigation software for the robot has also been created. II
Presentazione Lo scopo dello sminamento umanitario è quello di rendere agibile una porzione di territorio da parte della popolazione. Perché questo avvenga è necessario rimuovere dalla zona oggetto dello sminamento qualsiasi ordigno esplosivo presente sulla superficie e nel terreno fino ad una profondità assegnata dagli organi locali competenti. Il Laboratorio di Progettazione Meccanica Applicata alla Robotica (PMAR lab), in collaborazione con il Centro Internazionale per lo Sminamento Umanitario di Ginevra (GICHD) e la Peradeniya University dello Sri Lanka, sta lavorando dal 2005 allo sviluppo di un piccolo robot a basso costo che sia in grado di assolvere i compiti si sminamento richiesti e che possa poi essere utilizzato, a lavoro finito, per normali impieghi agricoli. A seguito di un’accurata indagine condotta con il personale operante nella regione Vanni in Sri Lanka, si è scelto di utilizzare come base di partenza una piccola macchina agricola opportunamente modificata cui vengano collegati due moduli deputati uno al taglio della vegetazione ed uno alla rimozione delle mine interrate. Obiettivo della tesi è stato quello di progettare interamente il modulo i taglio della vegetazione; tale modulo, posto anteriormente al robot, deve essere in grado di tagliare la vegetazione a terra, di tagliare le foglie di palma e di neutralizzare eventuali fili di attivazione di mine a frammentazione. La necessità di tagliare le foglie di palma nasce dall’ obbligo, in ottemperanza alle leggi locali, di preservare dall’abbattimento gli alberi di palma in quanto essi costituiscono un’importante risorsa economica per la popolazione del paese. Dopo una raccolta di dati generali sui campi minati, sulle mine e sui sistemi meccanici di sminamento si è proceduto all’analisi dei sistemi attualmente disponibili sul mercato per il taglio della vegetazione, sia in applicazioni specifiche di sminamento sia in normali applicazioni agricole. Sono state elaborate, con l’ausilio del modellatore solido Pro Engineer, alcune soluzioni costruttive; è stato quindi scelto di utilizzare una struttura modulare composta da tre barre falcianti commerciali. Come fornitore di tali barre è stata selezionata la Grillo S.p.A. che ha messo a disposizione per gli esperimenti il suo modello Mulching 650 e ha fornito, nella persona dell’Ing. Pinza, utili informazioni e suggerimenti. Dopo aver condotto alcune prove pratiche e un’analisi qualitativa delle capacità di taglio in relazione alle caratteristiche della vegetazione, si è quindi proceduto alla progettazione vera e propria. La barra falciante Mulching da 650 mm, destinata al taglio della vegetazione a terra, e la sua gemella da 1050 mm, destinata al taglio della vegetazione ai lati e dei fili di attivazione delle mine a frammentazione, sono state modellate con l’ausilio del modellatore solido. Dopo aver esaminato i principali sistemi di attuazione disponibili, è stato deciso di adottare un sistema idraulico per la movimentazione delle barre. Si è quindi condotto uno studio III
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