A.R.A.C.H.N.E. (Agriculture and Rural Analyzing Cognitive Hexapod Noxious weed Exterminator) nasce da un�analisi ambientale: la Terra non riesce pi� a sostenere l'impronta ecologica di noi umani, siamo troppi e le risorse rimasteci non sono abbastanza per garantire la sopravvivenza di tutti. Bisogna tornare ad essere eco-compatibili e un modo per avvicinarci a quest�obiettivo � porre fine all�epoca delle agricolture estensive e aggressive. Abbiamo ideato un prototipo che possa agire nel mondo agricolo, evitando enormi sprechi di risorse.

A.R.A.C.H.N.E. � in grado di sondare i terreni, mappandoli e diserbando le piante infestanti per riutilizzarle per la pacciamatura del suolo. Il modello � un esapode costruito facendo ampio uso di parti appositamente stampate in 3d e di componenti facilmente reperibili.

Il prototipo � pensato per lavorare nei campi, dovr� principalmente muoversi su un terreno con friabilit� ed irregolarit� molto variabili. Alta manovrabilit�, stabilit� e precisione sono caratteristiche assolutamente necessarie per la realizzazione degli obiettivi prefissati, per questo abbiamo optato per la Legged Robotics.
Una configurazione a 6 gambe consente di sollevare contemporaneamente fino a tre gambe rimanendo passivamente stabile. Nel caso di A.R.A.C.H.N.E. risulta la scelta migliore.
L�algoritmo di gestione del movimento pu� essere diviso in tre parti concatenate tra di loro: Motion Planner, Inverse Kinematics e Interpolator.

Per eseguire il diserbo e le analisi di suolo e piante, � indispensabile conoscere la locazione di tutte le piante presenti nel terreno. L�utente dovr� eseguire un processo di calibrazione al primo utilizzo, delimitando sulla mappa i confini del terreno. A questo punto verr� generata una rotta che ricoprir� interamente l�area evidenziata, utilizzando una semplice space filling curve. A.R.A.C.H.N.E. seguir� questa rotta mantenendo la telecamera sempre accesa. Quando identificher� una pianta, la riporter� sulla mappa generando poi un grafo non orientato.

Per controllare lo stato delle piante un contadino pu� scegliere di effettuare un�analisi in laboratorio oppure pu� effettuare un�analisi satellitare o via drone. A.R.A.C.H.N.E. effettuer� l�analisi del terreno con un sensore a 5 punte capace di analizzare la concentrazione di azoto (N), fosforo (P) e potassio (K), il pH, la temperatura, l�umidit� e la salinit�. Per l�analisi delle singole piante si � optato per un approccio fotografico. A.R.A.C.H.N.E. combina sia approcci algoritmici che di machine learning. Con i primi si possono ottenere info come il colore medio delle piante, da cui si pu� dedurre il livello di clorofilla in quest�ultime. Con il secondo si pu� capire la specie della pianta, gli si pu� attribuire un punteggio di benessere, si possono identificare eventuali �patologie�.
A.R.A.C.H.N.E. � inoltre dotato di un Arduino MKR WiFi 1010 board, utilizzato per connettersi a un database e di un MKR IoT carrier con cinque tactile buttons che, se spinti, consentono di memorizzare i precedenti valori NPK; � presente un LCD display sul quale vengono mostrati i valori del sensore. Vi � inoltre un PIR sensor per rilevare eventuali movimenti e un accelerometro per verificare la stabilit� del robot.

Per il diserbo si utilizzer� una telecamera per l�analisi delle piante, utilizzando algoritmi di machine learning sar� possibile identificare le parti della zona fotografata occupate dalla pianta da coltivare e quali da piante infestanti.
Per il diserbo meccanico si � deciso di procedere tramite falciatura. Le punte delle due gambe centrali di A.R.A.C.H.N.E. saranno dotate di un sistema di lame rotanti che si attiveranno quando verr� rilevata una pianta infestante.