Research Projects


TASC

Trattrici Agricole Smart & Clean (Smart & Clean Agricultural Tractors)

Coordinator for IMAMOTER: Massimiliano Ruggeri

POR-FESR EMILIA ROMAGNA 2014-2020

Asse 1 – Ricerca e innovazione

Azione 1.2.2 – Bando per progetti di ricerca industriale strategica rivolti agli ambiti prioritari della strategia di specializzazione intelligente

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TASC proposes to develop innovative hydraulic-electric hybridization solutions to increase the efficiency of power distribution systems in agricultural machinery, with particular attention to the aspects that concern the transmission of motion and to the auxiliary energy management. Starting from a series of experimental test aimed to identifying the consumption and power required in the most significant situation of use, we will develop simulation models that will lead to a virtual prototyping platform, which will allow to study and develop prototypes of hybrid component. The prototype solutions will be integrated on a tractor available on the market.

PARTNERSHIP
• CNR IMAMOTER – Leading partner
• MISTER – Industrial research laboratory
• CIDEA – Industrial research laboratory
• InterMech – Industrial research laboratory
• MechLav – Industrial research laboratory

COMPANIES
• CNH Industrial
• Walvoil Spa

Project website: tascproject.eu/en/

Active project


IN-GEST SOIL

Innovazione nella gestione dei suoli viticoli attraverso l'adozione di buone pratiche e strumenti di supporto alle attività di campo

Coordinator for IMAMOTER: Eugenio Cavallo

Programma di Sviluppo Rurale 2014-2020 (REGIONE PIEMONTE)

Misura 16 – Cooperazione

Sottomisura 16.1 – Sostegno per la costituzione e la gestione dei gruppi operativi del PEI in materia di produttività e sostenibilità dell'agricoltura; Operazione 16.1.1 – Costituzione, gestione e operatività dei gruppi operativi dei PEI

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PROJECT PARTNERS
• AGRION Fondazione per la ricerca l'innovazione e lo sviluppo tecnologico dell'agricoltura piemontese (Capofila)
• CNR-STEMS
• 3a srl
• CadirLab
• Consorzio Tutela Gavi
• Vignaioli piemontesi
• Azienda agricola "Cascina Gentile" di Oddone Daniele
• Azienda agricola "Nebraie"
• Azienda agricola"Biné"

Project’s activities and objectives
In order to improve the soil and vine quality in Piedmont, and reduce soil erosion risk, the project IN-GEST SOIL will adapt and introduce some innovations, by means of following actions: 1) definition and improvement of best soil management practices, throughout partecipative process involving also farmers that are not included in the OG; 2) introduction of good practices in some vine farms and use of innovative monitoring tools to demonstrate their effectiveness and support vine farmers in soil/vineyard management; 3) The project will carry out also dissemination and training activities at local scale throughout the sharing of a "good practices chart" and at national/european level.
The main aim of INGEST-SOIL is the reduction of soil erosion in hillslope vineyards in Piedmont, improving soil and vine quality by means the introduction of three main innovations:
1) Improvement and introduction of best soil management practices in hillslope vineyards, in order to prevent soil degradation, especially soil erosion by water, evaluating the effects on ecosystem services and vine production. The best soil management practices will be identified, adapted for each vine farms partecipating to the OG, based on knowledge and expertise of researchers, winegrowers, technician and producer’s associations, in order to adapt them to each farm and production area.
2) Introduction of monitoring of (i) soil quality/degradation (ii) agro-meterological and hydrological variables and (iii) vine’s development and production, in order to assess the effects of the introduced soil/cover management practices, on soil quality and protection and on vine quality and yields and to support vine growers in their adoption.
3) Introduction of a Decision Support System (DSS) order to support vine growers in the management of field activities, taking in account also best conditions for soil protection.
The DSS, available also in mobile version, will allow the managing of monitoring data and farmer observation to support farmers in optimizing vineyard management and water-soil conservation. It will include as main functions:
• view of agro-meteorological data from field sensors;
• registration of field observation and operations;
• provide output from models related to pest diseases and soil conditions;
• provide alerts for critical conditions for vine treatments and soil operations.

Project website: in-gest-soil

Active project


CORYL ROBOT

Realizzazione di un robot innovativo per la raccolta in campo automatica e autonoma delle nocciole

Coordinator for IMAMOTER: Danilo Rabino

POR FESR PIEMONTE 2014/2020

ASSE 1 Ricerca, sviluppo tecnologico e innovazione

Azione I.1b.1.2 Progetti collaborativi di ricerca e innovazione - Poli di Innovazione - Agenda Strategica di Ricerca 2016 - Linea A

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The project aims to realise a robot for the harvesting of hazelnuts, using a machine that works autonomously without any operator on board.
It’s a highly innovative technology, if compared to current techniques of harvesting: manual (not competitive in a market economy) or by traditional mechanical means (with serious problems of dust, noise, chemicals, vibration, climate and mechanical hazards).
The automated solution will ensure a total elimination of risks and will allow important economic returns, by increasing the product quality mainly due to the promptness of the harvesting.
The expected product consists of a robot which operates in total autonomy, moving between plants and storing the nuts in special containers; the robot will be integrated with systems for traceability and planning the harvesting work.
World hazelnuts production exceeds 900.000 t, with a turnover of around USD 2 billion, so the commercial potential of innovation affects all the world and represents a technological solution currently non-existent.
This robot will enable the Monchiero company to recover large market share over the Americans competitors, with an increase of competitiveness of EU’s industry.
The potential users are the hazelnuts producers, which need to improve the harvesting process and the operators’ working conditions, in addition to solving the problem of finding skilled labor. Coryl Robot will meet all of these needs, will provide the total traceability of the final product and will use renewable energy sources towards a low carbon economy.

Concluded project


Optimizing water use in agriculture to preserve soil and water resources

Coordinator for IMAMOTER: Marcella Biddoccu

ERA-NET COFUND WATERWORKS 2015

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Societal development has been built on increasing water consumption, both in urban and rural areas, increasing evapotranspiration with consequent reduction of annual rivers discharges and aquifers recharges. The excess of irrigation water is also a cause for nutrient lixiviation and soil erosion decreasing soil productivity and causing eutrophication of surface waterbodies, with especial emphasis for freshwater reservoirs in Mediterranean zones and for estuarine and coastal areas in Northern Europe. The Water4ever project recognises that the conciliation of scales requires detailed knowledge of the water path across the catchment and that the tools required for the success of the EU legislation have to contribute to improve water and fertilization efficiency in agriculture. The project is focused on agriculture, aiming (1) to develop tools to help farmers to improve the efficiency of irrigation, to optimize fertilization and to promote soil conservation and (2) to integrate farming activity into catchment models in order to build the link between the parcel scale and the catchment scale contributing to explain the ecological state of water masses and to forecast the benefits of new agricultural practices.
The project builds on the combination of (a) modelling: to promote integration of disciplines and to create forecasting capacity, (b) remote sensing: to assess data products already available on the web at the catchment and local scales and (c) on in situ data: to get the ground truth and values of properties that can only be measured locally. A fully distributed catchment model including the vadose zone, aquifers and rivers will be implemented in order to assure the link between the main physical catchment compartments. The project builds on the idea that agriculture is an upstream driver in the water business and that optimizing its practices will reduce the pressures over water consumption and water quality. As a consequence, the field work will be focused on the plot scale, measuring state variables relating water, nutrients and crop development. Sensors and information technologies will be intensively used in order to get continuous time series. Three case studies will be implemented (Portugal, Spain, Italy) dealing with vineyards and fruit trees.

Project web site: water4ever.eu

Active project


Development of novel polymer bio-nano-composites for load bone substitution

Coordinator for IMAMOTER: Donatella Duraccio

Progetto Congiunto di Grande Rilevanza approvato nei Protocolli Esecutivi di Cooperazione Scientifica e Tecnologica Bilaterale con l'Egitto

Finanziato dal Ministero degli Affari Esteri e della Cooperazione Internazionale (MAECI) 2016-2017

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Recent advances in the field of materials science and in medical sciences have led to the development of a wide range of biomaterials, with improved properties compared to the past. In particular, polymers such as high density polyethylene (HDPE), polytetrafluoroethylene (PTFE) and polymethylmethacrylate (PMMA) are already widely used in the biomedical sector. Compared to metallic and ceramic materials used in the same field, polymers have the advantage of a lower cost and greater ease-forming capability.
Polyethylene is among the most common polymers used for load bearing applications, however, the low Young's modulus (1.5-4.3 GPa), combined with poor mechanical strength (17-23 MPa) and bioinertia, greatly limit its application. In order to impart mechanical characteristics more similar to those of cortical bone (7-30 GPa ~ E-modulus and tensile strength ~ 60-160 MPa) and inducing the bioactivity, the reinforcement of HDPE with different fillers has been the subject of numerous studies in recent years. However, there are no known solutions to today, based on polymer composites, suitable for applications such as dental implants or bone substitutes. For these reasons, the project's goal is the development of a new generation of composite materials consisting of a matrix of HDPE reinforced with both chitosan fibers obtained by electrospinning and ZrO2 particles. It is believed that, by modulating the content of the fibers and the ceramic particles, it is possible to obtain a composite with mechanical properties very similar to those of the bone and with characteristics of bioactivity, required to promote the osseointegration.

Active project


NANOMEMS-X

(NANO composites and MEMS based Integrated Circuits Sensor Systems)

Coordinator for IMAMOTER: Massimiliano Ruggeri

POR FESR EMILIA ROMAGNA 2014/2020

ASSE 1 Ricerca e Innovazione

Azione 1.2.2 Supporto alla realizzazione di progetti complessi di attività di ricerca e sviluppo su poche aree tematiche di rilievo e all'applicazione di soluzioni tecnologiche funzionali alla realizzazione della strategia di S3

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Il progetto riguarda la realizzazione di sensori di Strain di nuova concezione ad elevata sensibilità e a più ampio campo di misura, che consentono di realizzare applicazioni innovative, capaci di dare un vantaggio competitivo sia ai costruttori di componenti del comparto della meccatronica che ai costruttori di macchine. Tali sensori saranno realizzati utilizzando due diverse tecnologie una di tipo MEMS e un'altra basata su nanocompositi elastici, al fine di coprire un elevato numero di applicazioni.

Active project


IMT

(Interactive Maintenance Training)

Coordinator for IMAMOTER: Eugenio Cavallo

Programma Operativo Regionale "Competitività regionale e occupazione" F.E.S.R. 2007/2013

Asse 1 "Innovazione e transizione produttiva"

Misura I.1.3 3 "Poli di Innovazione - Bando studi di fattibilità 2014"

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IMAMOTER, sede di Torino, ha preso parte, in collaborazione con l'azienda SST srl di Torino alla realizzazione dello studio di fattibilità "IMT" (Interactive Maintenance Training), destinato allo sviluppo di soluzioni innovative nell'ambito della formazione di addetti alla manutenzione di mezzi agricoli. Il progetto si colloca nell'ambito delle attività proposte dal Polo di Innovazione della Regione Piemonte per la Meccatronica e Sistemi Avanzati di Produzione (MESAP), all'interno di una traiettoria progettuale volta alla identificazione di soluzioni intelligenti per l'interazione uomo-macchina.

Concluded project


BIO-DRY

(Sviluppo di un innovativo sistema di misurazione dell'umidità di biomassa agro-energetica)

Coordinator for IMAMOTER: Eugenio Cavallo

Programma Operativo Regionale "Competitività regionale e occupazione" F.E.S.R. 2007/2013

Asse 1 "Innovazione e transizione produttiva"

Misura I.1.3 3 "Poli di Innovazione - Bando studi di fattibilità 2014"

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Il progetto "BIO-DRY", condotto in collaborazione con l'azienda Smartec srl, è rivolto allo sviluppo di un innovativo sistema di misurazione dell'umidità della biomassa legnosa (es. cippato, pellet, segatura) destinato a scopi energetici.
Il puntuale monitoraggio del grado di umidità della biomassa consente infatti di migliorare il rendimento degli impianti per la produzione di energia da biomassa contribuendo a favorire l'impiego.

Concluded project


FITRAREF

(Filiera Integrata di TRAsformazione del REFluo zootecnico in fertilizzante organico pellettato per colture specializzate)

Coordinator for IMAMOTER: Eugenio Cavallo

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Il progetto FITRAREF (Filiera Integrata di TRAsformazione del REFluo zootecnico in fertilizzante organico pellettato per colture specializzate) è il risultato della collaborazione tra tre istituti di ricerca, CNR-IMAMOTER, CRA-ING e Università Politecnica delle Marche-Dipartimento D3A e aziende agricole e zootecniche del Piemonte. Il progetto di ricerca ` finanziato dal MIPAAF nell'ambito del bando OIGA 2009.
Il progetto intende realizzare una filiera sostenibile di trasformazione della frazione solida dei reflui provenienti da allevamenti zootecnici in fertilizzante organico pellettato destinato ad essere impiegato in colture agricole specializzate. L'obiettivo dell'attività è di contribuire a risolvere il problema dello smaltimento dell'azoto prodotto dagli allevamenti e, contemporaneamente, rendendo disponibile in una forma adeguata al trasporto, allo stoccaggio e alla distribuzione un materiale di origine completamente agricola idoneo alla fertilizzazione delle colture ad alto reddito ed all'incremento del contento di carbonio organico del suolo.

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Concluded project


FLEXICAST

Coordinator for IMAMOTER: Antonino Bonanno

EU 7th Framework Program

FP7-2012-NMP-ICT-FoF call

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FLEXICAST is a collaborative project presented under the 7th framework program at the FP7-2012-NMP-ICT-FoF call. Flexicast presents knowledge-based technologies that aim to follow the way to transform the conventional (batch-by-batch) foundry process into a flexible (mold-by-mold) process. The proposal technologies will be applicable not only to new cast iron foundry lines, but also is readily available to be retro-fitted to existing plants. The project placed at 15th position on 130 presented projects.
The objectives are: to innovate the cast iron production cell; the widespread adoption of new melting shop as an operating process is in itself fostering the creation of even more powerful induction-plasma power supplies, versatile melt control technology, high-power densit furnaces, temperature control systems, nodularization systems(magnesium vapour), inoculation systems, and automated pouring systems. The expeted results could be summarized as: cast iron manufacturing cell represents, at least, 30% energy reduction in comparison with conventional melting systems; drastic reduction melt temperature scattering during molding process; reduction metal transport (No transfer and treatment ladles); overheating reduction; rejection of casting pieces reduction.

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SNAPP

(Surface Nano-structured Coating for Improved Performance of Axial Piston Pumps)

Coordinator for IMAMOTER: Antonino Bonanno

Italian National Research Program "Fabbrica del Futuro"

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The project starts from the consideration that most of the power losses in a hydraulic pump come from the friction between parts in relative motion. The need to provide, especially at low rotational speed, hydrodynamic lift, causes power losses, in terms of volumetric and mechanical efficiency, due to the contrasting need to increase leakage to provide lubrication and to keep a minimum clearance in meatus to limit the volumetric losses.
The potential for application of special surface treatments have been exploited in pioneering works in the past, trying different surface finishing or adding ceramic or heterogeneous metallic layers. The potential of structured coatings at nanoscale, with super-hydrophobic and oleophobic characteristics, has never been exploited. The project aims at investigating the potential of surface nano-coating of the swash-plate surface, in order to improve the overall efficiency map of the component through a significant reduction in fluid friction losses. The project has been financed by the Italian National Research Program (Fabbrica del Futuro).

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PRIN 2009

(Progetti di Ricerca di Interesse Nazionale)

Coordinator for IMAMOTER: Roberto Deboli

PRIN 2009

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Studio di una metodica per la misura dei valori di vibrazione corpo intero al posto guida delle trattrici tramite piste artificiali.
Il Decreto Legislativo 81/2008 ha introdotto dei limiti alle vibrazioni trasmesse dalle macchine ai lavoratori che ne fanno uso, indicando valori di esposizione limite giornalieri, per quanto riguarda le vibrazioni che possono essere trasmesse sia al corpo intero, sia al complesso mano-braccio. Dall'entrata in vigore del Testo Unico, quindi, il datore di lavoro che ha dipendenti esposti al rischio vibrazioni è costretto a dichiarare il valore di esposizione giornaliero. Per questa dichiarazione egli può utilizzare i dati forniti dal costruttore della macchina, al fine di conoscerne il livello di emissione nelle normali condizioni di impiego. Questo fatto vale anche per le trattrici agricole. Il costruttore di trattrici agricole, però, non dispone attualmente di una metodologia standardizzata di prova per misurare il livello di vibrazioni prodotto dalle sue macchine, in quanto le vibrazioni generate al posto di guida dipendono da parecchi fattori, quali la superficie su cui lavora la trattrice, gli attrezzi ad essa collegati, la velocità di avanzamento, etc.
Tutti questi elementi possono produrre dati non ripetibili. Servono quindi impianti di prova che consentano l'esecuzione di test con il migliore livello di ripetibilità e riproducibilità.
Ad oggi gli unici impianti disponibili per questa tipologia di indagine sono le piste ISO 5008. Si tratta di strutture costose soprattutto per la loro manutenzione e per questo motivo presenti in numero molto limitato.
Lo scopo dell'attività all'interno del progetto PRIN 2009 è duplice:
1. Utilizzare la pista ISO 5008 come riferimento di studio di percorsi artificiali alternativi, sulla base dei livelli di vibrazioni misurati con essa e simulanti diverse condizioni operative (passaggio su erba, su asfalto, su strada poderale, su terreno erpicato).
2. Studiare e progettare uno o più percorsi artificiali alternativi più facilmente realizzabili (e più economici) al fine di renderli fruibili ai costruttori di trattrici per la determinazione dei livelli di vibrazione generati al posto di guida.

Concluded project


GREENPLASMA

Coordinator for IMAMOTER: Maria Giulia Faga

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L'obiettivo del Progetto consiste nella messa a punto di un nuovo processo per il trattamento di acque/rifiuti industriali su piccolissima scala, mediante due dispositivi che generano il plasma: uno a freddo, utilizzando un plasma nano-pulsato e un catalizzatore , consente di utilizzare la stessa acqua per più tempo, grazie all'ossidazione di sporco/particelle; l'altro a caldo (attraverso una torcia al plasma generato da arco non trasferito, o accoppiato a induzione/microonde) causa la separazione molecolare delle particelle solide generando gas combustibile e un residuo vetroso inerte.
La realizzazione dei dispositivi su scala medio piccola può consentire una drastica riduzione del consumo di acqua, la riduzione o eliminazione di sostanze inquinanti nonché dei consumi energetici del processo (addirittura con il plasma termico il gas combustibile generato può alimentare una microturbina e rendere praticamente autosufficiente l'impianto).

Concluded project


FLEXMAT

Coordinator for IMAMOTER: Maria Giulia Faga

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Il progetto è focalizzato sull'obiettivo di sviluppare e ottimizzare nuovi materiali e processi di realizzazione per lo sviluppo di celle fotovoltaiche DSSC flessibili, utilizzando semiconduttori mesoporosi prodotti con un metodo innovativo di nanostrutturazione laser e coloranti organici di sintesi di nuova concezione e coloranti naturali estratti da piante e frutti. Il substrato della cella e il suo packaging saranno di materiali polimerici con proprietà adeguate (resistenza meccanica e chimica, bassa permeabilità ai gas atmosferici), in modo da avere un prodotto finale sottile, leggero e a basso costo. La flessibilità dei materiali polimerici ne amplierà notevolmente le possibilità di utilizzo rispetto a quelle attuali delle celle fotovoltaiche rigide. La sigillatura della cella sarà ottenuta con un nuovo metodo mediante l'utilizzo di laser.
I seguenti obiettivi saranno realizzati:
• Un nuovo metodo di fabbricazione del semiconduttore a TiO2 e di sinterizzazione "fredda" dopo la deposizione sul substrato polimerico;
• La sintesi di coloranti innovativi di nuova concezione assorbenti anche nel rosso e nel vicino infrarosso;
• Lo sviluppo di un processo di estrazione efficiente ed industrializzabile di coloranti naturali da piante e frutti;
• La selezione di additivi ibridi inorganici-organici (e la sintesi di materiali innovativi) utili per la preparazione di elettroliti semi-solidi
• La selezione di polimeri con prestazioni adeguate da utilizzare come substrato e come packaging ed un nuovo metodo di sigillatura tramite tecnologia laser.

Concluded project


CARBONBON

Coordinator for IMAMOTER: Maria Giulia Faga

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Aim of the CARBONBON project is to develop a multifunctional coated surface. This provides solutions for: 1) components with lower friction for modern engines with low energy consumption and lower emissions; and 2) metal forming tools allowing cutting and forming with higher efficiency and allowing the forming of novel high strength materials.
The objectives of the project are to develop carbon based physical vapour deposition (PVD) coatings combined with laser processing in order to provide enhanced lubricating properties. The innovation is to develop a hybrid function of controlled microporosity and self-lubrication. The microporous structure can transport lubricants to the tribological contact thus minimizing the need to use excess amounts of lubricants and lubrication additives. It also reduces the friction in critical contact conditions, such as the piston/ring contacts in combustion engines. The embedding of solid lubricants enhances the boundary lubrication at high contact stress (e.g. in metal forming) and extends the operation temperature of the coatings to significantly higher temperatures (e.g. in energy industry components).

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ENV07 - O-REG4

(Organization Research Excellence Grant 4)

Coordinator for IMAMOTER: Roberto Deboli, Francesca Sanna

Progetto europeo JRP ENV07

Call EMRP 2010 - Industry & Environment

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Il progetto O-REG4 (Organization Research Excellence Grant 4) Metrologia per la Meteorologia in ambito Agricolo, è una collaborazione tra CNR-IMAMOTER e l'INRiM. Si inquadra nel progetto europeo JRP ENV07 MeteoMet finanziato dell'EURAMET, associazione europea degli istituti metrologici, nell'ambito della call EMRP 2010 - Industry & Environment.
La peronospora (Plasmopara viticola) è una delle patologie più importanti della vite (Vitis vinifera L.), il suo sviluppo è condizionato dalla temperatura, umidità e piogge frequenti. La malattia è attualmente controllata attraverso l'impiego di fungicidi con notevoli effetti negativi in vari ambiti. Gli obiettivi della ricerca sono il miglioramento delle osservazioni meteorologiche in campo attraverso la diffusione delle tecniche e dei metodi di calibrazione, l'installazione nel vigneto di centraline meteo tarate e riferibili, valutare l'incertezza nelle misure meteorologiche, migliorare i modelli previsionali di infezione fungina al fine di ottimizzare l'uso di pesticidi con ricadute positive sull'ambiente, sulla salute e sulla gestione del vigneto.

Concluded project


FACTOTHUMS

(FACTOry Technologies for HUMans Safety)

Coordinator for IMAMOTER: Massimiliano Ruggeri

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The aim of the project is related to the development of new technological solutions for the definition of a safer workplace in scenarios where human-robot interactions are requested. Nowadays, to face the new manufacturing challenges, smart factories must speed up their processes and, at the same time, demonstrate an extremely high degree of flexibility to reduce costs and time. This kind of issues can be solved only by the cooperation between humans and robots in a mixed human-robot working environment.
Robots have the compelling advantage of spatial precision and repeatability as well as the capability of applying defined forces. Humans, on the other hand, are especially skilled at complex manipulations and adapting to changing task requirements. In this complicate scenario of co-shared workplace and continuous human-robot interaction, safety strategies are a key requirement to avoid possible injuries to humans or fatal accidents.

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Concluded project


MicroDiVine

(Soil Microbial Diversity in high-altitude Vineyards)

Coordinator for IMAMOTER: Eugenio Cavallo

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The MicroDiVine project aims to identify the microbial communities structure in high-altitude vineyards' soils, to investigate the influence of soil management techniques and physicochemical factors on these communities, and to explore them as biodiversity indicators.
The study is currently conducted in commercial vineyards grown on Alps slope, at about 700 m asl, located in the municipalities of Chambave and Saint Denis in Aosta Valley (NW Italy).
The investigation is carried out on vineyards inter-rows with spontaneous cover controlled by two of the most widely adopted management techniques in the area: mechanical mowing and chemical weeding.
Soil samples are collected in situ for the chemical and physical characterization. The monitoring of the structure and the magnitude and diversity in soil microbial communities are performed by the 16S rDNA pyrosequencing method, an efficient and high-resolution cultivation independent technique.
The MicroDiVine project is the result of the cooperation among CNR-IMAMOTER, IAR, Assessorato all'Agricoltura della Regione Valle d'Aosta, and CSIC-IAS.

Concluded project


ECOVIC

(Monitoraggio dell'Erosione e del Compattamento del suolo in Vigneti Collinari)

Coordinator for IMAMOTER: Eugenio Cavallo

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I suoli delle aree collinari coltivate a vigneto sono tra quelli maggiormente minacciati dall'erosione e dal compattamento. Si tratta di rischi per la cui valutazione, e successiva adozione di comportamenti che ne prevengano i danni, è necessaria la raccolta di dati specifici per periodi prolungati e in maniera regolare.
Dal 2000 IMAMOTER ha attivato e gestisce un sistema di monitoraggio dell'erosione superficiale installato in un vigneto collinare dell'Alto Monferrato (Alessandria).
L'impianto raccoglie e registrata in continuo i dati relativi a precipitazione, deflusso superficiale, asportazione di suolo e vari parametri fisici ambientali e pedologici. I dati sono rilevati su 3 parcelle di circa 1200 m2 di vigneto impiantato a rittochino, nei quali l'interfila è gestita con diverse tecniche di lavorazione e controllo della vegetazione. La descrizione della stazione sperimentale, i dati di deflusso disponibili in tempo reale, e i risultati di alcune elaborazioni eseguite per la valutazione del diverso effetto della gestione del suolo sull'asportazione del suolo e sul deflusso superficiale realizzati da IMAMOTER, sono consultabili al sito http://sustag.imamoter.cnr.it/.
L'attività viene svolta in la collaborazione e presso il Centro Vitivinicolo Sperimentale "Tenuta Cannona" della Regione Piemonte e con il supporto dei Servizi di Sviluppo Agricolo della Regione Piemonte.

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PPD

(Tecnologies for a Pest Detection Device for vineyards)

Coordinator for IMAMOTER: Eugenio Cavallo

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Applicazione delle tecnologie dell'informazione (IT) per automatizzare ed eseguire in remoto il monitoraggio dei lepidotteri carpofagi della vite eseguito con trappole a feromoni e mediante controllo visuale dei danni sulla vegetazione.
La presenza di insetti dannosi per le colture agricole viene eseguito con indagini in campo sulle parti dei vegetali potenzialmente aggredite dai parassiti e con il monitoraggio della presenza di esemplari di maschi adulti catturati da trappole in cui è collocato un diffusore di feromoni sessuali.
Al fine di automatizzare il monitoraggio visivo di infestazioni di lepidotteri della vite è stato realizzato un dispositivo che rende possibile il controllo remoto della trappola. Il dispositivo, con alimentazione completamente autonoma, acquisisce ad intervalli di tempo programmabili un'immagine del piano di cattura della trappola e registra le condizioni ambientali (temperatura ed umidità). I dati rilevati vengono memorizzati su un server remoto e sono accessibili agli operatori mediante qualsiasi dispositivo con connessione dati. Gli intervalli di lettura e la modalità di salvataggio sono configurabili sulla base delle esigenze di monitoraggio.
Il riconoscimento e la conta degli individui catturati dal dispositivo può essere eseguita da tecnici in remoto, riducendo i tempi e i costi di esecuzione dell'operazione.
Un esempio dei dati rilevati dal dispositivo installato in un vigneto a Barolo (CN) nelle Langhe per la Tignoletta della vite (Lobesia botrana) è disponibile cliccando qui.
L'attività è stata condotta in collaborazione e con il contributo di L'Agrotecnico Sas.

Concluded project


ErACoHST

(Ergonomic Assessment of Comfort, Health and Safety in Tractors)

Coordinator for IMAMOTER: Eugenio Cavallo

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Il progetto propone l'approccio ergonomico per indagare gli aspetti fisici e cognitivi che caratterizzano l'interazione uomo-macchina nelle attività agricole. In particolare, l'attività di ricerca è destinata a valutare l'influenza di variabili individuali ed antropometriche sui livelli di comfort percepito durante lo svolgimento di attività condotte da operatori di trattrici agricole a seconda del diverso layout delle cabine e della presenza di tecnologia. I risultati forniscono un importante contributo user-centred alle indagini sulle macchine agricole e hanno risvolti utili nell'ambito applicativo, evidenziando le criticità a cui prestare maggiore attenzione nella fase di progettazione dei posti di guida, in modo da migliorare le condizioni di sicurezza e benessere degli operatori.
L'attività di CNR-IMAMOTER si colloca nell'ambito del progetto INTRAC, finanziato dal Ministero delle Politiche Agricole Alimentari e Forestali (MiPAAF). Considerata la crescente attenzione per le tematiche di tipo ergonomico nell'ambito della progettazione di macchine agricole e la loro ancora scarsa integrazione con gli obiettivi tecnici ritenuti prioritari, il progetto INTRAC intende proporre metodologie e modelli per la valutazione del grado di integrazione tra aspetti tecnici ed ergonomici nei trattori agricoli, con particolare riferimento alle cabine di guida in quanto vere e proprie "postazioni di lavoro", in cui elementi quali ad es. la forza per l'azionamento dei comandi, il rumore, le vibrazioni e l'intuitività dei dispositivi di comando e controllo assumono un ruolo fondamentale nella tutela della salute e del benessere dell'operatore.

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Hi-Mech MIUR LAV DM28644

(Ottimizzazione vibro-acustica di macchine automatiche e componenti avanzati per l'industria meccanica)

Coordinator for IMAMOTER: Giuseppe Miccoli

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Definizione e implementazione di una piattaforma per il trasferimento tecnologico fra imprese e gli Enti Pubblici di Ricerca (EPR) del laboratorio a rete LAV (Laboratorio di Acustica e Vibrazioni) nel settore delle macchine automatiche avanzate e dei componenti per l'industria meccanica.
La ricerca ha riguardato lo sviluppo di una procedura teorico-sperimentale che, facendo uso di un sistema anecoico, permettesse di valutare, con precisione, il rumore idraulico di una pompa mediante la determinazione sperimentale dell'impedenza di sorgente e delle fluttuazioni di portata. Il metodo può essere applicato a tutti i tipi di pompe in commercio (a ingranaggi, a pistoni e a palette) e rappresenta uno strumento per la procedura di ottimizzazione acustica dei componenti la pompa stessa, fornendo il miglior compromesso fra prestazioni acustiche e funzionali. Enti coivolti: Marzocchi Pompe SpA (capofila), Comet SpA, Romaco Srl, Mecvel Srl, Unibo - Diem, CNR Imamoter, Università degli Studi di Parma.

Concluded project


Drum Chipper Upgrade project network/ DCU_NET

Coordinator for IMAMOTER: Roberto Deboli

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Il progetto è stato incentrato sulla progettazione e realizzazione di un prototipo di macchina cippatrice di 450 Cv di potenza, montata su un autocarro con trazione integrale a 6 ruote motrici con carreggiata ridotta (2,30 m). Al progetto hanno contribuito congiuntamente la Comunità Europea, lo Stato Italiano e Regione Piemonte nell'ambito del Programma di Sviluppo Rurale 2007-2013.
Al fine di monitorare tutte le operazioni connesse con l'utilizzo dell'autocarro e della cippatrice è stata realizzata una centralina "black-box" composta da un dispositivo di acquisizione dei parametri caratteristici delle due macchine. È presente un secondo dispositivo per l'invio dei dati registrati nel cantiere al server della centrale operativa. I parametri che è possibile acquisire possono essere così riassunti: data, ora e luogo (georeferenziazione tramite GPS); numero di giri del motore dell'autocarro e consumi di gasolio; ore di funzionamento della cippatrice e ore di fermo macchina; misurazione in continuo della umidità del cippato; monitoraggio delle temperature raggiunte all'interno della cippatrice. Gli Enti coinvolti nel progetto sono: Società Pezzolato Spa, Istituto IMAMOTER CNR, Istituto IVALSA CNR, Associazione "Monte Rosa Foreste", Seacoop, Comune di Coazze e Comune di Giaveno.

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PREVI

(Prevention and care of the ernioplasty infection for urologic/uroginecologic chirurgic and wound care)

Coordinator for IMAMOTER: Maria Giulia Faga

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Il progetto ha come obiettivo la messa a punto di una rete chirurgica con proprietà antibatteriche, in grado di prevenire le infezioni post-operatorie e/o trattare le infezioni già presenti nel sito chirurgico. L'idea innovativa riguarda il trattamento superficiale delle reti comunemente utilizzate in ernioplastica, o per chirurgia urologica/uroginecologica o per wound care, con uno o più antibiotici ad azione sinergica e ad ampio spettro, impiegando l'utilizzo di un plasma freddo come tecnica di funzionalizzazione, con o senza l'ausilio di un inter-layer di polimero bioriassorbibile in cui disperdere il farmaco prescelto.
Sono state valutate diverse combinazioni di rivestimenti con proprietà antibiotiche, tra le quali un film costituito da chitosano, argento e ciprofluoxacina. L'argento è stato successivamente abbandonato sia per la scarsa dispersione di metallo ottenuta all'interno del film costituito da chitosano/ciprofluoxacina e sia per le maggiori potenzialità, in termini di azione e sensibilizzazione, offerte dall'effetto sinergico ciprofluoxacina/chitosano.
Infatti, nell'ambito del Progetto è stata trovata una concentrazione ottimale, tale da esplicare un'azione battericida nei confronti dello Staffilococco aureo. L'analisi del contenuto di chitosano e ciprofluoxacina nel mezzo fisiologico ha inoltre evidenziato che il rivestimento viene solo parzialmente disciolto, per cui è ragionevole supporre che l'azione antibatterica possa essere esplicata anche sulla superficie del sito chirurgico, oltre che nel suo intorno.
I risultati del Progetto, ottenuti grazie alla collaborazione tra i partner e un gruppo di ricercatori dell'Università di Torino, hanno prodotto tre articoli pubblicati su riviste internazionali, due quali in categoria Gold.

Concluded project


EDS-CUT

(Electro Discharge Sintering of Cutting Tools)

Coordinator for IMAMOTER: Maria Giulia Faga

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The EDS-Cut project marks an important moment in the development of processing and materials innovation. This is the first financed project for the sintering in less than one second of cemented carbides. The effort behind this deed is proportionate to the technological jump required. The following steps constitute current state of the art of hard metal tool sintering technology:
a) Chemical synthesis of the elemental powders, b) Mixing/milling of the different constituents, c) Atomization, d) Pressing, e) Sintering under vacuum or sinter-HIPing, f) Grinding, g) Coating. The focus of the EDS cut project is to change steps d) and e) by a single step sintering procedure known ad Electro-Sinter-Forging (ESF).
The technique is characterized by the superposition of a mechanical and an electromagnetic pulse which last 30-100 ms. and allows for complete or nearly complete densification, starting from loose powders.
The results of the project can be summarized as follows:
1. EDS/ESF has proven to be able to sinter cutting tool materials with a consistent level of hardness (HV30>1400).
2. Through EDS/ESF conventional and innovative compositions can be produced with:
a. No or reduced Co content in favor of a more friendly invar metal alloy.
b. High volume percentage of TiC instead of the more unstable and economically risky WC.
3. Molds useful for the research of hard metals to sinter with EDS/ESF were designed and produced and can be considered an advancement in the state of the art.
4. There is no economic sustainability of EDS/ESF sintered products at the moment.
5. Large margins for improvement are present in both turning and particularly in milling tools.
6. Further efforts are required to obtain a tool with industrial/economic relevance and with the required properties: toughness, homogeneity, shapes and surface finish all need improvement.

Concluded project


VitaPellet

(Studio di fattibilità tecnico-economica sulla produzione di pellet a partire dalla frazione solida compostata dei reflui zootecnici)

Coordinator for IMAMOTER: Eugenio Cavallo

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Il progetto è destinato a verificare la possibilità di trasformare la frazione solida dei liquami zootecnici (tal quali o provenienti da digestione anaerobica) in un ammendante compostato pellettato, definendo le procedure più idonee per attuare la pellettizzazione, valutarne i costi, e realizzare un un'indagine di mercato.
L'impiego come fertilizzante della frazione solida separata dai liquami zootecnici trova la sua maggior limitazione nella ridotta massa volumica, che ne riduce notevolmente la praticit&eagrave; nella movimentazione, stoccaggio e distribuzione.
Il processo di pellettizzazione, che consiste nel comprimere il materiale in forme cilindriche di qualche millimetro di diametro, aumenta sensibilmente la massa volumica finale de prodotto. In questo modo si rende più conveniente il trasporto a distanze superiori al materiale tal quale. Il materiale pellettato può essere inoltre distribuito con normali spandiconcimi, rispettando il fabbisogno delle colture e le caratteristiche dei suoli.
La pellettizzazione della frazione solida del refluo zootecnico rende maggiormente conveniente la delocalizzazione della sostanza organica e dei nutrienti, in particolare l'azoto, da zone ambientalmente a rischio, le cosiddette Zone Vulnerabili da Nitrati (ZVN), ad aree agricole in cui questi elementi sono carenti e costituiscono un limite alla fertilità del suolo.
VitaPellet è uno studio di fattibilità finanziato con il con il contributo del F.E.S.R., Attività I.1.3 "Innovazione e P.M.I." nell'ambito del POR 2007/2013 della Regione Piemonte, bando "Agevolazioni per la realizzazione di studi di fattibilità preliminari ad attività di ricerca industriale e sviluppo sperimentale riservate ai soggetti aggregati ai Poli di Innovazione - Studi di Fattibilità 2013". L'attività prevede il coinvolgimento di una P.M.I., AGRINDUSTRIA s.n.c., azienda specializzata nella trasformazione e nella lavorazione di materiali organici di varia natura in particolare scarti agricoli.

Concluded project


CIRCE

(Cooperative Internet of data Rural alphine Community Enviroment)

Coordinator for IMAMOTER: Eugenio Cavallo

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Il progetto CIRCE è finalizzato alla realizzazione di una piattaforma per la raccolta, la gestione e la diffusione di dati (real time e dati storici) meteo-idrologici e agrometeorologici, provenienti da stazioni e osservatori. I dati meteo-idrogeologici raccolti saranno integrati resi disponibili attraverso la piattaforma tecnologica della Regione Piemonte SmartDataNet, destinata ad arricchire il patrimonio informativo di conoscenza disponibile in modalità open data per la pubblica amministrazione, le imprese e i cittadini.
CIRCE contribuisce a rendere disponibili nella Smart Data Platform della regione Piemonte i dati raccolti da stazioni di monitoraggio meteo-idrologiche destinate al monitoraggio ambientale per la protezione idrogeologica, la difesa del suolo, la gestione delle acque e la difesa fitosanitaria in agricoltura. I dati raccolti dalle stazioni saranno integrati da informazioni raccolte con il metodo del crowdsourcing, con cui osservatori, mediante apposite App sviluppate per smartphone e tablet nell'ambito del progetto, potranno caricare immagini o dati numerici.
IMAMOTER, oltre che coordinatore è uno dei partner scientifici del progetto insieme all'Istituto di Ricerca per la Protezione Idrogeologica (IRPI) del CNR e il Dipartimento Interateneo di Scienze, Progetto e Politiche del Territorio (DIST) del Politecnico e dell'Università di Torino. Partecipano al progetto 3, Impresa Verde Cuneo ed Envicons, aziende che si occupano di monitoraggio ambientale e agrometeorologico, Net Value, azienda che si occupa della gestione del flusso di dati dalle stazioni ed osservatori alla piattaforma regionale SmartDataNet.
Il progetto CIRCE è finanziato con il contributo del Fondo Europeo di Sviluppo Regionale (FESR). nell'ambito del Programma Operativo Regionale (POR) 2007/2013 della Regione Piemonte, Asse I "Innovazione e transizione produttiva", Attività I.1.3 "Innovazione e P.M.I.", "Bando regionale a sostegno dl progetti dl ricerca industriale e/o sviluppo sperimentale dl applicazioni integrate e innovative in ambito internet of data - IoD".

Concluded project