Sistemi di Agricoltura Smart sono sempre più diffusi nel mondo dell’agricoltura di precisione. Uno di questi, e tra i più interessanti c’è sicuramente quelli relativi alla robotica. I sistemi robotici vanno ad allargare sempre di più il ventaglio di soluzioni messe a disposizione dall’agricoltura 4.0, insieme ad altre tecnologie in crescita come Blockchain e Internet delle Cose (IoT). Vediamo insieme quali sono le novità nello specifico.
Il mercato robotico dell’Agricoltura 4.0
Secondo gli ultimi dati messi a disposizione dall’Osservatorio Smart Agrifood del Politecnico di Milano, il valore del mercato italiano relativo all’Agricoltura 4.0 è aumentato di 450 milioni di euro rispetto al 2018 (+22%). A livello mondiale invece parliamo di un aumento degli investimenti a circa 7 miliardi di dollari. Così come aumentano soluzioni, e attori che le mettono a disposizione.
Per quanto riguarda i Farmbot (robot agricoli), il mercato globale è stato valutato intorno ai 3 miliardi di dollari nel 2018, con una previsione di quasi 12 miliardi di dollari entro il 2026.
Agricoltura di Precisione in trasformazione
Tra le pratiche agricole tradizionali che queste nuove tecnologie possono andare a migliorare ed automatizzare troviamo la preparazione del suolo, la semina, la gestione dell’acqua e dei nutrienti, la potatura, il diserbo, la raccolta e la cernita dei prodotti raccolti. Così come anche il monitoraggio della crescita e della salute delle piante. L’agricoltura di precisione va ad aumentare quindi le armi a sua disposizione.
Possono essere impiantati dei sensori sulle attrezzature agricole, i software che raccolgono i dati possono utilizzare anche l’apprendimento automatico, e i robot possono percorrere il terreno su ruote o su binari, oppure in aria attraverso i droni.
Tra gli obiettivi, c’è ad esempio il diserbo chimico, identificando le erbacce e decidendo la quantità di erbicida da spruzzare, per poi divenire un processo automatico. O magari la raccolta dei frutti tramite il loro rilevamento.
I Farmbot
I cosiddetti Farmbot possono essere autonomi o semi-autonomi. Questi robot, utilizzano diverse tecnologie come sensori, reti per l’Internet delle Cose (IoT), Blockchain e software per l’applicazione dell’intelligenza artificiale (IA) nell’ambito di strumenti previsionali come i Sistemi di Supporto Decisionale (DSS). Combinando queste tecnologie con la capacità di lavorare nei campi coltivati, all’aperto e al chiuso come in serra, sono fondamentali per automatizzare completamente tutta una serie di operazioni svolte sinora dall’uomo.
I Farmbot diventano sempre più cruciali nell’ambito di una strategia agricola, in quanto l’automazione porta ad un’ottimizzazione dei processi, generando in questo modo una riduzione dei costi e un appoggio alla sostenibilità ambientale. L’impatto ambientale, infatti, è salvaguardato dal ridotto utilizzo di acqua, pesticidi e fertilizzanti.
Diserbo intelligente
I Farmbot si basano fondamentalmente su 2 tecnologie: visione artificiale e apprendimento automatico.
Queste innovazioni permettono una previsione della resa nei campi, esaminando ogni frutto della coltivazione, ad una velocità nettamente superiore rispetto a quanto ci impiegherebbe un essere umano.
Ciò è applicabile anche per le operazioni di diserbo, in quanto vengono riconosciute automaticamente le erbacce, e viene messo in atto un’operazione di diserbo meccanico o chimico a seconda della situazione. Oltre a riconoscere le erbacce è possibile anche identificare la tipologia della specie infestante in base alla forma. L’applicazione della visione artificiale in merito al diserbo consente una gestione di precisione nei confronti delle malerbe, riducendo significativamente l’utilizzo di erbicidi, fondamentali nell’ottica di un lavoro senza automazione, ma che mettono a rischio la qualità finale del prodotto.
In linea generale, la visione artificiale è stata adottata ormai da tempo all’interno delle catene di produzione per il controllo qualità dei semi e dei raccolti, analizzando i prodotti in ogni singola caratteristica. Ma è solo negli ultimi anni che si sta man mano arrivando all’applicazione nei campi.
I robot nei vigneti
Il Rovitis 4.0, un progetto tutto italiano (precisamente veneto) nell’ambito del PSR 2014-2020 (Programma di sviluppo rurale) di un robot in grado di girare in maniera del tutta autonoma tra i filari per mettere in atto trattamenti nei vigneti e monitorarli tramite sensori di ultima generazione installati su di esso. In più, telecamere che danno la possibilità di stimare la chioma da trattare in 3D, in correlazione con un Sistema di Supporto Decisionale (DSS).
Il Rovitis è capace di raccogliere ed elaborare i dati, in maniera tale da prendere successivamente determinate decisioni, che verranno trasferite agli attuatori. In questo modo, possono essere messe in atto operazioni come difesa, diserbo meccanico localizzato e gestione della chioma. La cosa che stupisce, è che il robot è in grado di lavorare 24 ore su 24.
Il progetto è stato sviluppato dal viticoltore Giorgio Pantano, con l’appoggio di PV Sensing, un progetto di sperimentazione di una tecnologia innovativa che si basa sulla comunicazione in tempo reale tra particolari sensori disposti in vigna e un software appositamente studiato per valutare la probabilità di sviluppo di Plasmopara viticola, parassita temuto dai viticoltori, agente della Peronospora della vite.
Altri esempi di Farmbot
TerraSentia
TerraSentia è un piccolo robot autonomo su ruote. Questo Farmbot, può sfruttare questa sua caratteristiche per infilarsi tra i filari di varie tipologie di colture, come quella dei vigneti. L’obiettivo principale di TerraSentia è raccogliere dati in ogni fase della coltivazione, così da intervenire nel caso si voglia cambiare qualcosa. E’ come se questo piccolo robot facesse tutta una serie di test genetici e analisi sulle piante così da prevedere l’influenza di diversi fattori e la possibile incombenza di malattie. Finito il lavoro i dati si possono facilmente caricare sul cloud per le analisi dell’agricoltura di precisione.
Dino Robot
Dino Robot è un trattore senza conducente che ha come obiettivo principale quello del diserbo meccanico delle colture orticole. Una volta impostato il compito e le dimensioni su cui lavorare, fa tutto automaticamente.
Ekkasit91
Questa tipologia di robot è utilizzata per la raccolta dei frutti, la fase più delicata nell’ambito dell’automazione in quanto i robot, fino a poco tempo fa, non erano molto agili e precisi per ogni tipologia di pianta. Ma grazie ad Ekkasit91, che sfrutta l’imaging e l’apprendimento automatico, tutto ciò non è più un problema.
VoloDrone
Infine, c’è anche un drone tra i robot di nuova generazione per l’agricoltura, VoloDrone. Presentato all’ultima edizione di Agritechnica 2019, questo drone gigante è utilizzato per le applicazioni aeree. Ha un diametro di 9,2 metri, alimentato da 18 rotori, può essere usato da remoto oppure programmando un percorso automatizzato. Il drone è dotato di due contenitori per pesticidi, insieme ad una pompa e una barra di irrorazione. Può coprire fino a 6 ettari all’ora, con una carica che dura circa 30 minuti.
