幾乎全球的葡萄園種植主對于如何保持葡萄的健康都是一項重大挑戰(zhàn)。除了天氣和昆蟲的影響，葡萄藤還可能被一系列的霉菌和真菌感染，從而損害葡萄藤和葡萄。同時，葡萄種植者和幾乎所有的農(nóng)民一樣，都希望減少田間的化學品使用量。

意大利初創(chuàng)公司自由綠色自然公司（Free Green Nature）開發(fā)了一款名為Icaro X4機器人車，配置紫外線發(fā)射裝置，而不是化學品，來清除葡萄園中的害蟲，如霉菌和真菌。

為了應對這些挑戰(zhàn)，位于意大利特雷維索的初創(chuàng)公司Free Green Nature S.R.L.致力于開發(fā)先進的精準農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，已經(jīng)開發(fā)出一種獨特的解決方案--Icaro X4機器人車，這是一種由發(fā)動機驅(qū)動的自主機器人，使用紫外線來消除霉菌和其他會降低葡萄生長以及葡萄產(chǎn)量和質(zhì)量的生長。

自由綠色自然研發(fā)總監(jiān)Valter Mazzarolo說："我們從一開始設定的目標是盡可能消除農(nóng)業(yè)中的殺蟲劑使用，而不真正考慮經(jīng)濟回報。他與Guido Tarticchio共同創(chuàng)立了該公司。我們的目標是要成功！因此，我們的研發(fā)團隊與位于特雷維索附近的科內(nèi)利亞諾的CREA研究所簽署了一項協(xié)議，在那里，意大利主要的葡萄種植專家之一 -Diego Tomasi教授 - 為我們的研究貢獻了他的大量經(jīng)驗，并與農(nóng)學家和生物學家建立了一個工作組，致力于優(yōu)化害蟲處理的價值。"

富有啟發(fā)性的解決方案

該小組找到的解決方案是用紫外線照射葡萄植株，這可以有效地殺死霉菌和其他有害生長。為了在田間應用紫外線，"自由綠色自然 "求助于一個小型機器人車輛，該車輛最初由塔爾蒂奇奧擁有的另一家公司開發(fā)。

該機器人車輛有兩個風冷發(fā)動機選項，均由科勒公司提供。柴油機選項是一臺441毫升的單缸KD15-440發(fā)動機，額定功率為10.1馬力，轉(zhuǎn)速為3600rpm；而汽油機選項是一臺429毫升的Command Pro ECH440 EFI發(fā)動機，額定功率為14馬力，轉(zhuǎn)速為3600rpm。發(fā)動機驅(qū)動一個小型發(fā)電機，為四個無刷電動機提供動力，這些電動機操作電子控制的差速器和四個有齒輪、可轉(zhuǎn)向的驅(qū)動輪，使車輛能夠在90°半徑范圍內(nèi)轉(zhuǎn)彎。

Icaro X4機器人上的紫外光陣列被安置在側(cè)板中，該側(cè)板可從車身上伸出和縮回。

車輛和紫外光陣列的電子控制由一個由32個微處理器組成的專有系統(tǒng)管理，由遙測技術控制和監(jiān)控。該車還安裝了GPS、LTE和LoRan天線、陀螺儀和一個專有的安全系統(tǒng)，當機器人在潛在的危險區(qū)域（如道路或橋梁）上移動時，該系統(tǒng)會自動識別。

為了操作Icaro X4，農(nóng)民轉(zhuǎn)動啟動器鑰匙，并按下觸摸屏上的一個按鈕。"其他的事情都是自主完成的。"Mazzarolo說："機器人通過LTE調(diào)制解調(diào)器進行遙測管理，當它需要加油的時候會發(fā)出警報。所有的操作數(shù)據(jù)都可以通過網(wǎng)頁訪問，所有的參數(shù)也都可以被監(jiān)控，例如實際定位或最終的故障。我們公司的技術服務部門也會持續(xù)監(jiān)測操作。"

Icaro X4上有一系列安全系統(tǒng)：四個橫向熱成像攝像機，用于檢測兩側(cè)移動的人；四個超聲波傳感器，用于每個行進方向；兩個27GHz雷達，用于檢測前方的障礙物；四個機電制動器，用于立即停止；兩個機電傾斜保險杠，用于減輕碰撞；兩個WireGuard天線，用于在危險區(qū)域的導航中斷時停止機器人。

在機器人將要運行的區(qū)域，F(xiàn)ree Green Nature安裝了一個帶有小型環(huán)境分析站的桿子，由可充電電池和光伏板供電。該站監(jiān)測環(huán)境條件，并向機器人發(fā)送信號，告訴它何時開始工作。當有害蟲或霉菌感染的危險時，就會發(fā)出信號，該系統(tǒng)由嵌入該站微處理器的算法管理。

測試期

紫外線燈被安置在側(cè)板中，當Icaro X4準備在葡萄園中移動時，側(cè)板會展開。Mazzarolo說："紫外線是由特殊裝置發(fā)射的，工作在特定的波長。這些設備利用特殊的氣體混合物，這是Free Green Nature商業(yè)秘密的一部分。事實證明，這些射線對葡萄上的白粉病、霜霉病和菌核病都很有效。"

Mazzarolo說，紫外線的應用水平是由機器中的人工智能設定的，取決于感染水平和害蟲類型之間的相關性。

Icaro 4X機器人設計用于面積不超過24英畝（10公頃）、地形均勻、坡度較小的地區(qū)。Mazzarolo說，更小的、功能較少的版本將隨后用于2.5至10英畝的葡萄園。

2021年，Icaro X4將出售給幾個葡萄園。Mazzarolo說："2021年的季節(jié)對我們來說是一個試驗，以升級固件，從而優(yōu)化紫外線處理并減少能源消耗。機器人首先在意大利銷售，但也將在2021年在法國、西班牙和美國上市。“

而且，自由綠色自然公司已經(jīng)在開發(fā)另一種自主車輛，Mazzarolo說，他們正處于另一個機器人Leonardo的開發(fā)階段，將在更陡峭的斜坡上使用。它將配備與Icaro X4相同的技術，但將能夠在普羅塞克葡萄園的山丘上工作。該公司還在研究一個新的農(nóng)業(yè)車輛項目，它將自主地對葡萄園進行特定的處理，使葡萄樹更強壯，增加葡萄產(chǎn)量。其專利涵蓋了其他水果和蔬菜類型，最終將該技術擴展到其他作物上。

意大利Free Green Nature公司，由兩位合伙人和企業(yè)家創(chuàng)立，第一位擁有38年機械設計和生產(chǎn)經(jīng)驗，擁有一家專門從事冷沖壓和模具制造的公司，第二位擁有37年微處理器電子設計經(jīng)驗，國內(nèi)和國際公司的創(chuàng)始人，擁有絕對創(chuàng)新的高科技產(chǎn)品，擁有多項國家和（PCT）世界專利。當工作是一種激情時，所獲得的結(jié)果只能是非凡的。 

我們的研究中心設計開發(fā)了整個機器人，從機械到電子，軟件和固件，沒有任何外部開發(fā)，這是為了保護發(fā)明的財產(chǎn)，保護每一個解決方案和細節(jié)，專利遍布全球。這個項目誕生于 28 年前，完全由私人資本資助，今天它已成為現(xiàn)實。

Icaro X4 機器人受國家和國際專利保護，其解決方案、系統(tǒng)、形狀、特性以及相關的現(xiàn)在和未來變體均受世界各地專利的“保護”。發(fā)明和技術解決方案是 Free Green Nature Srl 的獨家財產(chǎn)，以意大利人為榮。這就是我們的 ICARO X4 研發(fā)團隊，一個由電子、機械和計算機工程師組成的團隊，所有的人都懷著一個激情團結(jié)在一起！