Mechanical weed control is an alternative agricultural practice to the use of pesticides, which has advantages in terms of environmental and economic sustainability. However, mechanical weed control requires a considerable amount of labour and resources, which can be reduced through the use of innovative technologies such as agricultural robots. This thesis aims to compare the performance of the robot against the traditional agricultural tractor. Autonomous robots are intelligent, independent machines that use sensors, cameras and guidance systems to operate in the field without human intervention. The farm tractor, on the other hand, is part of traditional agricultural equipment, which can be equipped with partial automation systems. The thesis is based on a review of scientific literature and an experiment conducted in maize cultivation. The experiment performed evaluated the efficacy of weeding carried out by the robot compared to the agricultural tractor. The results showed that the autonomous robots had comparable efficacy in weeding to that of the tractor. It should be emphasized that the treatment was delayed, with weeds in an advanced phenological stage, due to abundant rainfall at the beginning of the season. Considering that it was also the first year of experimentation, the result is satisfactory. However, greater timeliness of intervention could improve control efficiency. Further experiments are expected to be necessary to assess the actual efficacy of the robot in different conditions, but it can be concluded from the results of this thesis that robots for mechanical weeding are a promising solution for precision agriculture. These autonomous systems applied to agriculture, although already available on the market, are still currently in a developmental phase that requires further improvements and adaptation to meet the user needs and preferences.

Il controllo meccanico delle malerbe è una pratica agricola alternativa all'uso di fitofarmaci, che presenta vantaggi in termini di sostenibilità ambientale ed economica. Tuttavia, il diserbo meccanico richiede una notevole quantità di lavoro e risorse, che possono essere ridotti grazie all'impiego di tecnologie innovative come i robot agricoli. Questa tesi si propone di confrontare le prestazioni del robot rispetto alla tradizionale trattrice agricola. I robot autonomi sono macchinari intelligenti e indipendenti, che sfruttano sensori, telecamere e sistemi di guida per operare nei campi senza l'intervento umano. La trattrice agricola invece fa parte delle attrezzature agricole tradizionali, che possono essere dotate di sistemi di automazione parziale. La tesi si basa su una revisione della letteratura scientifica e su un esperimento condotto nella coltivazione del mais. L’esperimento svolto ha valutato l'efficacia della sarchiatura effettuata dal robot rispetto alla trattrice agricola. I risultati hanno mostrato che il robot autonomo ha avuto efficacia paragonabile a quella del trattore. Va sottolineato che il trattamento è stato un po’ tardivo, con infestanti in stadio fenologico avanzato, a causa dell’abbondante piovosità di inizio stagione. Considerando anche che è stato il primo anno di sperimentazione, questo risultato risulta soddisfacente. Tuttavia, una maggiore tempestività di intervento potrebbe migliorare l’efficienza del controllo. Si prevede che ulteriori esperimenti saranno necessari per valutarne l’effettiva efficacia del robot in diverse condizioni, ma è possibile concludere dai risultati di questa tesi che i robot per il diserbo meccanico sono una soluzione promettente per l'agricoltura di precisione. Questi sistemi autonomi applicati all’agricoltura, sebbene siano già disponibili sul mercato, sono ancora attualmente in una fase di sviluppo che richiede ulteriori miglioramenti e adattamenti per soddisfare le esigenze e le preferenze degli utenti.

Diserbo di precisione nel mais: sarchiatura con trattore e robot a confronto

MAGNARELLO, ALEX
2023/2024

Abstract

Mechanical weed control is an alternative agricultural practice to the use of pesticides, which has advantages in terms of environmental and economic sustainability. However, mechanical weed control requires a considerable amount of labour and resources, which can be reduced through the use of innovative technologies such as agricultural robots. This thesis aims to compare the performance of the robot against the traditional agricultural tractor. Autonomous robots are intelligent, independent machines that use sensors, cameras and guidance systems to operate in the field without human intervention. The farm tractor, on the other hand, is part of traditional agricultural equipment, which can be equipped with partial automation systems. The thesis is based on a review of scientific literature and an experiment conducted in maize cultivation. The experiment performed evaluated the efficacy of weeding carried out by the robot compared to the agricultural tractor. The results showed that the autonomous robots had comparable efficacy in weeding to that of the tractor. It should be emphasized that the treatment was delayed, with weeds in an advanced phenological stage, due to abundant rainfall at the beginning of the season. Considering that it was also the first year of experimentation, the result is satisfactory. However, greater timeliness of intervention could improve control efficiency. Further experiments are expected to be necessary to assess the actual efficacy of the robot in different conditions, but it can be concluded from the results of this thesis that robots for mechanical weeding are a promising solution for precision agriculture. These autonomous systems applied to agriculture, although already available on the market, are still currently in a developmental phase that requires further improvements and adaptation to meet the user needs and preferences.
2023
Precision weed management in maize: a comparison of mechanical weeding by tractor and robot
Il controllo meccanico delle malerbe è una pratica agricola alternativa all'uso di fitofarmaci, che presenta vantaggi in termini di sostenibilità ambientale ed economica. Tuttavia, il diserbo meccanico richiede una notevole quantità di lavoro e risorse, che possono essere ridotti grazie all'impiego di tecnologie innovative come i robot agricoli. Questa tesi si propone di confrontare le prestazioni del robot rispetto alla tradizionale trattrice agricola. I robot autonomi sono macchinari intelligenti e indipendenti, che sfruttano sensori, telecamere e sistemi di guida per operare nei campi senza l'intervento umano. La trattrice agricola invece fa parte delle attrezzature agricole tradizionali, che possono essere dotate di sistemi di automazione parziale. La tesi si basa su una revisione della letteratura scientifica e su un esperimento condotto nella coltivazione del mais. L’esperimento svolto ha valutato l'efficacia della sarchiatura effettuata dal robot rispetto alla trattrice agricola. I risultati hanno mostrato che il robot autonomo ha avuto efficacia paragonabile a quella del trattore. Va sottolineato che il trattamento è stato un po’ tardivo, con infestanti in stadio fenologico avanzato, a causa dell’abbondante piovosità di inizio stagione. Considerando anche che è stato il primo anno di sperimentazione, questo risultato risulta soddisfacente. Tuttavia, una maggiore tempestività di intervento potrebbe migliorare l’efficienza del controllo. Si prevede che ulteriori esperimenti saranno necessari per valutarne l’effettiva efficacia del robot in diverse condizioni, ma è possibile concludere dai risultati di questa tesi che i robot per il diserbo meccanico sono una soluzione promettente per l'agricoltura di precisione. Questi sistemi autonomi applicati all’agricoltura, sebbene siano già disponibili sul mercato, sono ancora attualmente in una fase di sviluppo che richiede ulteriori miglioramenti e adattamenti per soddisfare le esigenze e le preferenze degli utenti.
Robot
Malerbe
Mais
Sarchiatura
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/61749