Scienze Scienze Riccardo Oldani

Robot in vigna? Le ultime dai Leonardo Labs del Politecnico di Milano

Robot in vigna? Le ultime dai Leonardo Labs del Politecnico di Milano

Se ne parla da tempo e ci sarà ancora da attendere qualche anno prima di vedere i robot in vigna. Ma lo sviluppo di automi capaci di assistere i viticoltori in campo prosegue nei centri di ricerca italiani. Ecco per esempio in quali direzioni stanno lavorando gli scienziati robotici del Politecnico di Milano.

Si chiamano Leonardo Labs e, da gennaio del 2020, riuniscono in un’unica grande struttura a disposizione dei ricercatori le attività di quattro laboratori impegnati nello sviluppo dei robot all’interno del dipartimento Deib (Elettronica, Informazione e Bioingegneria) del Politecnico di Milano. Le quattro strutture accorpate nei Leonardo Labs sono Move, attivo sui veicoli autonomi, NearLab, per la chirurgia robotica, Merlin, sulle applicazioni industriali ed AirLab che, tra le sue finalità, ha anche lo sviluppo di robot agricoli.

Per la lotta integrata

Negli anni scorsi un gruppo di ricercatori dell’AirLab, coordinato da Matteo Matteucci, professore associato del Politecnico di Milano ed esperto in robotica e intelligenza artificiale, ha lavorato a un progetto europeo per lo sviluppo di un robot capace di eseguire trattamenti in vigna per ridurre l’uso di fitofarmaci. Il progetto, denominato Grape, ha visto la collaborazione di partner portoghesi e francesi e si è ora concluso. Il robot sviluppato era dotato di una base mobile su ruote e di un braccio autonomo per la manipolazione di oggetti; aveva lo scopo di muoversi nella vigna per collocare su viti scelte dal viticoltore dispenser di feromoni per la lotta integrata ai parassiti. L’autonomia della macchina consisteva nella capacità di trovare il percorso migliore negli interfilari e individuare quindi la strategia più efficiente per posizionare i dispenser. Attraverso un controllo remoto l’agricoltore poteva seguire tutti i suoi movimenti.

Per l’agricoltura di precisione

«Ora il progetto Grape si è concluso», dice Matteucci, «e ci è servito per individuare nuove strade di sviluppo su cui attualmente stiamo lavorando. Un aspetto che stiamo approfondendo è l’impiego di robot mobili in vigna per il monitoraggio delle viti, pianta per pianta, allo scopo di sviluppare strumenti per l’agricoltura di precisione di gran lunga più precisi di quelli basati sul monitoraggio da satellite». Anche in questo caso parliamo di un progetto europeo, denominato AI-Sprint, con ricadute nei settori dell’healthcare, della manutenzione e ispezione e dell’agricoltura 4.0. Vi sono impegnati centri di ricerca di tutta Europa, ma per quanto riguarda le applicazioni in vigneto il gruppo del Politecnico di Milano sta lavorando in particolare con un’azienda francese, Gregoire, che produce macchine agricole.

Fattibilità economica

Il robot in fase di sviluppo è dotato di telecamere speciali e di capacità autonoma di navigazione. Servono a esaminare vite per vite, determinare lo stato di salute delle singole piante in base a vari parametri rilevati sui pampini, e indicare o erogare direttamente il trattamento necessario.
«In questo modo», dice Matteucci, «si interviene solo dove serve e si possono ridurre in modo sensibile i trattamenti, che vengono applicati soltanto sulle piante che ne hanno bisogno, senza sprechi sulle viti in buona salute e senza disperderli in aree del vigneto, come gli interfilari, dove invece non ha senso praticarli».

Utile anche in serra

In realtà l’impiego di un robot del genere potrebbe essere utile anche in altri ambiti agricoli, per esempio in serra. «Un altro progetto a cui stiamo lavorando riguarda l’individuazione ed estirpazione delle malerbe nelle colture di fagiolini», dice ancora Matteucci, «ma in realtà l’ambito vitivinicolo è molto interessante per lo sviluppo di robot. Non soltanto per la diffusione di questa coltura e per il consistente impiego di fitofarmaci, ma anche perché è un settore produttivo ad alto valore aggiunto, in cui avrebbe senso anche a livello economico l’impiego di robot in aziende agricole di dimensioni medio-piccole, tipiche dell’agricoltura italiana».

Tra quanto tempo sul campo?

Quanto tempo, però, per avere soluzioni commerciali? «Qualche anno ancora», dice Matteucci. «perché far interagire un robot con un ambiente naturale, ricchissimo di variabili, è complicato. È vero che robotica e agronomia si vengono incontro, perché l’uomo ha sempre cercato con l’agricoltura di ridurre la variabilità della natura. Ma parliamo comunque di compiti molto complessi. Pensiamo per esempio a un robot impegnato nella vendemmia; deve saper riconoscere il grappolo sulla pianta, capire se è maturo, manipolarlo senza danneggiarlo. Sono tutti problemi a cui lavoriamo da anni, ma che richiedono ancora lavoro per essere superati». E poi non c’è solo il fatto di realizzare una macchina affidabile e semplice da usare.

Fondamentale la digitalizzazione

«Anche le Cantine o le aziende agricole», conclude l’esperto del Politecnico di Milano, «dovranno rivelarsi pronte per le tecnologie robotiche, e questo può avvenire soltanto attraverso la digitalizzazione. Occorre che anche i viticoltori comincino a costruirsi una cultura e conoscenza del dato, non raccolto a mano, ma in modo preciso e digitale, anche in quegli ambiti dove non ce lo richiede la legge. Il dato raccolto in modo corretto e analizzato è fondamentale per darci indicazioni precise sulle colture e sull’andamento dell’azienda.


Il robot Grape in vigna durante i test condotti per il suo sviluppo

Costruire una cultura del dato

Quindi sarà necessario cominciare a raccogliere informazioni in vigna, per esempio con sensori, per capire le situazioni critiche in vigneto e, magari, per metterle in rete e creare un network di conoscenze. Solo quando questa cultura del dato avrà attecchito potremo pensare di inserire nelle colture macchine intelligenti, in grado anch’esse di raccogliere dati o di riceverli per agire sul campo». Un processo virtuoso, insomma, che in Italia ha ancora molta strada da compiere.

Foto di apertura: la sequenza delle cinque operazioni su cui si basa il concetto di robot sviluppato al Politecnico di Milano con il progetto Grape. Da sinistra: 1) l’operatore prepara il robot verificando i sensori e calibrandoli; 2) monitora in tempo reale la missione; 3) sceglie i punti dove disporre i dispenser di feromoni per la lotta integrata. 4) Il robot naviga autonomamente nel vigneto senza danneggiare le piante; 5) infine scannerizza le piante per individuare il punto migliore dove collocare il dispenser

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© Riproduzione riservata - 10/04/2021

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