Robotica agricola: dal futuribile alla messa in campo


Dalla preparazione del suolo fino alla cernita dei prodotti raccolti, passando per la semina, la gestione dell’acqua e dei nutrienti, la potatura e il diserbo: la robotica si fa sempre più largo nei campi, tant’è vero che il mercato globale dei robot agricoli, detti anche Agbots o Farm Bots, valutato intorno ai 4,7 miliardi di dollari nel 2018, ha raggiunto gli 8 miliardi di dollari lo scorso anno e si prevede che supererà entro il 2025 i 18 miliardi di dollari (+21% di CAGR), con 16 player che detengono il 90 per cento del mercato e 492 robot già impegnati su scala globale nelle lavorazioni agricole.

Un esauriente spaccato di questa realtà è stato fornito dall’edizione 2020 di Fira, Forum International de la Robotique Agricole svoltosi in versione interamente digitale lo scorso dicembre, che ha permesso di conoscere da vicino, assistendo in alcuni casi via web a inedite demo, alcuni tra i più interessanti robot  del settore.

 

TEVEL AEROBOTICS TECHNOLOGIES: SISTEMA ROBOTICO PER LA RACCOLTA DELLA FRUTTA

 

La nostra carrellata di Farm Bots prende il via con il sistema robotico per la raccolta della frutta a firma della start-up israeliana Tevel Aerobotics Technologies che al Fira 2020 si è aggiudicato il riconoscimento “Best Field Robot Concept”.

Si tratta, per l’esattezza, di un sistema di droni per la raccolta della frutta che sfrutta l’intelligenza artificiale per identificare quella matura. Completamente autonomi, i droni sono comandati da un’unità mobile che avanza su ruote, nei campi, al loro fianco; questi, utilizzando un braccio robotizzato provvisto di una speciale pinza, prelevano i frutti, incrementando la produttività.

 

Mentre i droni lavorano, il sistema aggiorna costantemente gli agricoltori tramite un’app per cellulare su quanti chili di frutta sono stati raccolti e su quanto tempo ci vorrà per completare il lavoro.

 

ECOROBOTIX: AVO, ROBOT DISERBANTE ECO-FRIENDLY

Procedendo in rigoroso ordine alfabetico, all’azienda svizzera ecoRobotix SA si deve il robot diserbante AVO, capace di distribuire i prodotti fitosanitari in maniera estremamente precisa garantendo una lotta alle infestanti sostenibile ed economica al tempo stesso, con risparmi fino al 90 per cento.

AVO è  dotato di motori elettrici e di pannelli solari che lo rendono autosufficiente dal punto di vista energetico (la sua autonomia può arrivare a 10 ettari al giorno, incluso il lavoro notturno).

Combinando il sistema di posizionamento GPS RTK e la navigazione visiva, il robot si muove con un alto grado di precisione e, grazie al peso molto contenuto, preserva il terreno dal compattamento.

 

FARMDROID: FD20, ELETTRICO AL 100%, CONCEPITO PER LA GESTIONE DI 20 ETTARI

Restando nel campo del diserbo, la startup danese FarmDroid ha messo a punto il robot FD 20 che, elettrico al 100%, ha anch’esso il suo punto di forza nella sostenibilità consentendo di ridurre i costi e di azzerare le emissioni di anidride carbonica (CO2).

Quattro pannelli solari alimentano le batterie nel corso della giornata e garantiscono un’autonomia fino a 24 ore di lavoro, mentre il peso limitato a 800 chilogrammi riduce al minimo il compattamento.

FD 20, adatto al diserbo inter e intrafila e prima che  le piante abbiano germogliato, secondo le specifiche fornite dalla casa costruttrice è concepito (ciascuna singola unità) per la gestione di 20 ettari.

La tecnologia GPS determina la posizione di ogni singolo seme seminato e pertanto FD20 non dipende da una telecamera per il riconoscimento del raccolto o delle infestanti.

Inizialmente destinato alla semina e al diserbo meccanico di barbabietole e cipolle, vanta oggi un più vasto raggio di azione che include spinaci, cavoli, erbe aromatiche e insalata. Nel 2020 con FD 20 sono stati trattati 1.500 ettari in tutta Europa.

 

KORECHI INNOVATIONS: ROAMIO, IL TRATTORE-ROBOT LEGGERO E VERSATILE

Porta la firma della startup canadese Korechi Innovations il piccolo robot RoamIO, del peso di appena 120 chilogrammi, con un impatto davvero minimo sul terreno ma con una capacità di carico fino a 440 chilogrammi ed una capacità di traino di 2.200 chilogrammi, che, provvisto di una batteria agli ioni di litio, si muove autonomamente in vigna (la batteria garantisce un’autonomia massima di 8 ore ma con l’alimentazione ibrida si possono raggiungere le 18 ore) ricevendo aggiornamenti sulla posizione GPS in tempo reale e notifiche sugli ostacoli.

Tra i suoi compiti, munito di appositi accessori, ci sono quelli  di seminare e distribuire fertilizzanti ed erbicidi, sterilizzare le vigne con i raggi UV, ma  anche raccogliere dati ai fini del rilevamento di eventuali malattie e della stima delle rese.

 

NAÏO TECHNOLOGIES: TED, ROBOT SCAVALLANTE PER IL DISERBO DEL VIGNETO

A Fira 2020 è stata presentata una nuova versione di Ted, robot scavallante a quattro ruote motrici per il diserbo meccanico del vigneto in grado di adattarsi a differenti tipologie di impianto, prodotto dalla francese Naïo Technologies, con sede a Tolosa, il cui lancio sul mercato è previsto nell’arco di quest’anno, dopo tre anni di test di campo.

Una volta eseguita la mappatura del vigneto dove Ted andrà a operare, il robot stabilisce il percorso da compiere in funzione delle coordinate GPS, con l’ausilio del sistema di visione e del sensore laser.

Ted, che è  fully electric e in grado di trattare circa 3,5 ettari al giorno, è ora dotato di un portautensili al centro con sollevamento a parallelogramma sul quale è possibile installare una vasta gamma di utensili per svolgere lavorazioni di sarchiatura tra le file o tra le piante.

La robustezza del telaio, l’aumentata potenza del motore e la velocità fino a 5 chilometri orari garantiscono alla nuova versione una maggiore capacità di trazione nei vigneti in pendenza, pur mantenendo un peso molto contenuto rispetto ai trattori standard e agli enjambeurs.

 

NEXUS ROBOTICS: LA CHEVRE, IL ROBOT PER UNA PERFETTA SARCHIATURA

La Chevre, il robot per il diserbo meccanico ancora allo stadio di prototipo (la commercializzazione è prevista a partire da questa estate) sviluppato dalla canadese Nexus Robotics è in grado di rimuovere con estrema precisione, quasi manuale, le infestanti senza danneggiare la coltura presente in campo.  Un’operazione coadiuvata da algoritmi di intelligenza artificiale per il riconoscimento delle immagini.

Oltre a provvedere all’eliminazione delle malerbe, il robot raccoglie dati sulle piante e sul suolo in modo da permettere una gestione del campo secondo il precision farming.

 

PIXELFARMING ROBOTICS: ROBOTONE, PER UN DISERBO INTELLIGENTE E MULTIFUNZIONALE

È stato progettato per il diserbo anche RobotOne dell’olandese Pixelfarming Robotics la cui peculiarità consiste nell’essere dotato di un totale di 10 bracci robotici, regolabili in larghezza e altezza (così da consentire distanze flessibile tra le file) sui quali possono essere applicati diverse tipologie di utensili per la rimozione delle infestanti in grado anche di eseguire il lavoro simultaneamente.

Per il riconoscimento delle malerbe RobotOne, le cui telecamere funzionano come occhi, si affida all’intelligenza artificiale. Un’apposita piattaforma cloud permette di addestrare il robot al riconoscimento delle immagini di quello che sarà il suo ambiente di lavoro quotidiano ai fini di una sua adeguata configurazione.

L’autonomia è garantita da una batteria da 10 x 1.020 Wh che viene ricaricata grazie ai pannelli solari montati sul tetto del robot.

 

SITIA: TREKTOR, UN VALIDO ASSISTENTE PER LE LAVORAZIONI AGRICOLE

Trektor, della casa costruttrice francese Sitia, è un veicolo autonomo ibrido  (motore diesel ed elettrico) in grado di svolgere diverse lavorazioni (gli agricoltori possono agganciare molti degli attrezzi di cui già dispongono all’attacco a tre punti di  Cat. 2 di cui è provvisto il veicolo) su colture differenti avvalendosi della possibilità di regolare la carreggiata delle ruote e l’altezza e la larghezza del mezzo.

Un sistema di rilevazione delle coordinate GPS garantisce una precisione nell’ordine dei centimetri, mentre la sicurezza è garantita attraverso sensori a bordo e la presenza di paraurti.

Trektor, fa presente Sitia, è stato pensato e progettato da e per gli agricoltori per far fronte alla carenza di manodopera, per ridurre la fatica del lavoro e per adattarsi ai cambiamenti climatici.

 

SMALL ROBOT COMPANY: UN EFFICIENTE QUARTETTO SI PRENDE CURA DEI CAMPI

Quello progettato dall’inglese Small Robot Company è un quartetto di robot: Tom (nella foto sopra) si occupa del monitoraggio delle colture, a Dick (nella foto sotto) spetta il compito di effettuare il diserbo elettrico mentre Harry effettua una semina di massima precisione.

Il tutto sotto la supervisione di Wilma: l’intelligenza artificiale e  cervello delle varie operazioni.

 

SWARMFARM ROBOTICS: NON SOLO ROBOT, MA NUOVE PRATICHE AGRICOLE

Alla start up australiana SwarmFarm Robotics, i cui robot autonomi, già sul mercato, avrebbero irrigato, diserbato e falciato più di 200.000 acri di terreno agricolo negli ultimi due anni, si deve  la realizzazione dei robot SwarmFarm: «macchine leggere, efficienti, autonome, in grado di introdurre nuovi metodi e tecniche di coltivazioni possibili solo a bordo di un robot».

Gli SwarmBots possono lavorare da soli o in cooperazione con la tecnologia di “sciame” effettuando operazioni che vanno  dall’applicazione di agrofarmaci allo sfalcio fino alla semina e alle lavorazioni superficiali del terreno.

 

VINESCOUT, IL ROBOT SPAGNOLO PER IL MONITORAGGIO DEL VIGNETO

Vanta origini spagnole VineScout, un robot autonomo frutto di un progetto finanziato dalla UE nell’ambito del programma Horizon 2020 portato avanti da un Consorzio di ricerca europeo che vede come capofila l’Università Politecnica di Valencia.

Da utilizzare per il monitoraggio del vigneto, VineScout è in grado di misurarne i parametri chiave in modo costante e in tempo reale per ottimizzarne la gestione, effettuare l’irrigazione quando necessario evitando stress idrici  e consentire la realizzazione di mappe di vigore, che sono la base per una gestione a rateo variabile delle piante e per effettuare la vendemmia nel momento ottimale.

Il nuovo prototipo VS-3 si muove più velocemente e con maggiore sicurezza mantenendo la stessa capacità di raccolta dei dati nella vigna anche in modalità di navigazione notturna automatica.

 

VITIBOT: BAKUS, TRATTORE-ROBOT TUTTOFARE TRA I FILARI STRETTI E LARGHI

Già sulla carta l’ingegnere francese Cédric Bache e il padre enologo Dominique, artefici della ditta Vitibot, con sede a Reims, avevano senz’altro le carte in regola per la realizzazione di un robot in grado di riscuotere l’interesse e soddisfare le aspettative dei viticoltori. E così è stato.

Oggi, grazie ai finanziamenti delle grandi Maison dello Champagne, Bakus, a meta strada tra il robot e il trattore enjambeur, è arrivato ad un alto livello di perfezionamento e si declina nelle due versioni P75S (lungo 3,50 metri per una larghezza di 1,75 ed un’altezza di 2 metri) per vigneti stretti e P75L (lungo 3,50 metri per una larghezza di 1,95 ed un’altezza di 2,50 metri) per vigneti larghi.

A bordo troviamo un motore elettrico brushless alimentato da un pacco batterie da 80 kWh, sufficiente per offrire velocità massima di 6 chilometri orari ed ampia autonomia compresa tra le 10 e le 12 ore, a seconda dei lavori svolti.

Autentico tuttofare nel vigneto, guidato dal GPS e da 8  telecamere 3D, Bakus, provvisto degli appositi attrezzi, può svolgere in maniera autonoma varie operazioni, a cominciare dalla lavorazione superficiale del terreno e dal diserbo fino alla distribuzione degli antiparassitari.

 

WEEDBOT: IL ROBOT CHE EFFETTUA IL DISERBO CON RAGGIO LASER

Arriva dalla Lettonia WeedBot (il nome è quello della società che lo produce), un robot innovativo, in grado di effettuare il diserbo mediante un raggio laser.

Un metodo che, come fa presente Janis Jasko (CEO di WeedBot) deve affrontare diverse sfide tecnologiche. Innanzitutto, un preciso riconoscimento della pianta infestante tramite telecamera, dal momento la quantità di energia da applicare con il laser per la sua eliminazione varia in funzione della specie e delle dimensioni. Si rende necessaria, quindi, un’azione laser rapida e precisa per non danneggiare il raccolto. Infine, è richiesto un laser sufficientemente potente ad un prezzo che giustifichi l’investimento.

Il controllo delle infestanti tramite laser termico è attualmente destinato alle colture di barbabietole e carote, in particolare nell’agricoltura biologica.

 

ZTRACTOR: TRE TRATTORI INTERAMENTE ELETTRICI ED UNA PRIMOGENITURA?

Chiude la panoramica Ztractor, una startup californiana che dichiarava, già nel 2019, di aver realizzato il primo trattore completamente elettrico.

Nel sito web dell’azienda, vengono presentati, preordinabili, tre modelli cingolati, di tre differenti potenze – Bearcub 24, Mars 45 e Superpilot 125 – in grado di eseguire svariate lavorazioni di campo.

 

© Barbara Mengozzi

 
Fonte immagini: ecoRobotix, FarmDroid, Korechi Innovations, Naïo Technologies, Nexus Robotics, Pixelfarming Robotics, Sitia, Small Robot Company, SwarmFarm Robotics, Tevel Aerobotics Technologies, VineScout, Vitibot, Weedbot, Ztractor.
 
 

 

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