I robot tendono una mano alle micro-aziende agricole europee
Le micro-aziende agricole possono essere altamente produttive, offrendo diverse colture destinate ai mercati locali mediante una distribuzione «just-in-time», una tecnica molto più difficile da adottare per le aziende agricole convenzionali di dimensioni maggiori. Sono inoltre di interesse per gli imprenditori agricoli e attraggono i consumatori con prodotti biologici e specializzati di elevato valore. Alcune di queste aziende sono in grado di coltivare 100 tipologie differenti di colture in soli cinque ettari. Ciononostante, questi piccoli agricoltori si trovano tuttora dinanzi a sfide legate alla mancanza di risorse e all’intensità di lavoro richiesto dalle colture, che spesso originano disturbi fisici come ad esempio i problemi alla schiena. Il progetto ROMI (RObotics for MIcrofarms) ha riunito un consorzio che si propone di applicare strumenti autonomi accessibili in termini economici in grado di svolgere operazioni precise e mirate. Tra i loro sviluppi figurano una piattaforma personalizzabile per il controllo degli strumenti di gestione intelligente delle aziende agricole, un rover terrestre e un cablebot, nonché uno scanner per la fenotipizzazione volto a garantire una modellizzazione precisa delle piante.
Test sul campo
Il rover, basato su una piattaforma alimentata a batterie progettata da Sony CSL, è leggero ma al contempo sufficientemente robusto da lavorare il suolo a livello meccanico con uno strumento rotativo ed è controllato da un codice open-source sviluppato dal progetto. Tutto ciò viene integrato da un cablebot, ovvero una telecamera robotica che si sposta lungo un cavo orizzontale sospeso a una certa altezza dal terreno, una soluzione concepita per i casi in cui l’utilizzo dei droni risulta problematico, ad esempio nelle vicinanze degli aeroporti. «Era chiaro che gli agricoltori avevano bisogno di qualcos’altro, oltre al drone. Il nostro cablebot è in grado di funzionare continuativamente venendo alimentato da una stazione di ricarica e registra la crescita delle piante, avvisando gli agricoltori in merito all’eventuale necessità di intervenire», spiega Jonathan Minchin, coordinatore del progetto e ricercatore presso l’organizzazione spagnola che ha ospitato ROMI, IAAC, con sede a Barcellona. Il software sviluppato dal progetto analizza le immagini acquisite dal cablebot, creando mappe intese a orientare il rover durante le operazioni di diserbo o individuazione delle piante. Il fulcro del sistema è un pannello di controllo software che consente agli agricoltori di operare il rover e il cablebot, nonché di ricevere rapporti e visualizzare i dati in entrata, mediante l’impiego dei loro dispositivi preferiti. «Gli agricoltori possono adattare il nostro sistema open-source secondo le esigenze della loro azienda agricola e del mercato su cui operano, restando i custodi dei propri dati, senza doversi affidare a costosi servizi di terze parti», afferma Minchin.
Attirare nuovi agricoltori
Lo scanner per la fenotipizzazione basato sull’IA di ROMI è in grado di creare modelli vegetali accurati, seguire la traiettoria di crescita delle piante e individuare organi delle stesse quali frutti, foglie e steli. Quest’ultima capacità costituisce un passaggio cruciale verso la raccolta automatica e il rilevamento delle malattie. La Humboldt University (Germania), un’ente partner del progetto, ha fornito ulteriori algoritmi di apprendimento adattativi allo scopo di ottimizzare i movimenti della fotocamera dello scanner. Il rover e il cablebot sono stati realizzati in collaborazione con gli agricoltori dell’azienda agricola biologica francese Chatelain Maraîchage e con quelli del centro di ricerca spagnolo Valldaura Labs, con sede a Barcellona. Lo scanner per la fenotipizzazione è stato collaudato su impianti reali e virtuali da biologi specializzati nello sviluppo delle piante presso il Centro nazionale francese per la ricerca scientifica (CNRS) e l’Istituto nazionale francese per la ricerca nelle scienze e nella tecnologia digitali (Inria). «Abbiamo dimostrato sul campo che il rover è effettivamente in grado di eliminare le erbe infestanti dalle coltivazioni di lattuga in svariate conformazioni. Lo scanner è riuscito ad automatizzare il dispendioso processo, in termini di tempo, costituito dalla realizzazione delle misurazioni sulle piante, utile sia in laboratorio che sul campo», osserva Minchin. Aiutando i micro-agricoltori a gestire le colture in modo migliore dal punto di vista economico, ROMI ne sostiene la crescita e la sostenibilità. «Vogliamo rendere l’agricoltura maggiormente attrattiva per i giovani», aggiunge Minchin. «Le pratiche agricole possono essere molto legate alla tradizione e risultare lente da cambiare, ma abbiamo osservato una disponibilità concreta a integrare la robotica nelle micro-aziende agricole.» Il consorzio di ROMI è ora alla ricerca di finanziamenti per far progredire ulteriormente le piattaforme e gli strumenti robotici.
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