Un drone per l'agricoltura

Presente e futuro della robotica in agricoltura

Sempre più robot e applicazioni di intelligenza artificiale (IA) stanno invadendo i campi coltivati. Ma non è un’invasione ostile, anzi.

Chi oggi può investire in queste tecnologie può già ottenere grandi vantaggi. Droni, macchine, sistemi di controllo per la semina e il raccolto. Queste sono gli strumenti che in agricoltura diventeranno sempre più comuni.

TechEmergence ha individuato alcuni esempi di applicazioni robotiche e di IA per l’agricoltura attualmente in uso e altre emergenti. Vediamo quali sono e come possono essere sfruttate.

 

Il presente

Oggi una delle principali preoccupazioni dell’industria agricola è la resistenza delle piante agli erbicidi. La società Weed Science of America ha dimostrato che le erbacce resistenti agli erbicidi sono state responsabili di circa 43 miliardi di dollari di perdite finanziarie per gli agricoltori americani.

La soluzione presentata dalla Blue River Technology è il robot See & Spray. La macchina riduce in modo significativo l’esposizione delle colture alle sostanze chimiche.

Un altro problema riscontrato in particolar modo negli USA è l’abbandono dei campi. Diventa sempre più difficile trovare persone disposte a lavorare in questo settore. Per rimediare, la Harvest CROO Robotics ha introdotto una macchina per la raccolta delle fragole. In sole 24 ore il robot è in grado di raccogliere fragole per 8 acri di terreno (circa 32.375 metri quadri).

Con questo robot si risparmia sul costo del lavoro e sul tempo. Il GPS e la tecnologia LIDAR (Light Detection And Raging) permettono di organizzare al meglio le operazioni e di ottimizzare i processi.

L’azienda sostiene inoltre che la capacità di carico generale della macchina è paragonabile a 30 agricoltori umani.

Dalla terra all’aria. Agribotix sfrutta i dati raccolti dai droni per condurre delle analisi attraverso un software basato su cloud. L’azienda sostiene di aver sperimentato la tecnologia con oltre 44 raccolti e che i suoi clienti provengono da oltre 45 paesi.

Una particolare utilità di questa tecnologia è la mappatura dei campi ottenuta grazie ai dati raccolti dal drone. La mappa mostra quali zone dei campi sono sane e quali hanno bisogno invece di un intervento. In questo modo l’agricoltore può pianificare al meglio le prossime spese e le operazioni agricole.

La mappatura di un campo coltivato con relativi dati ottenuta grazie alla tecnologia di Agribotix.
La mappatura di un campo coltivato con relativi dati ottenuta grazie alla tecnologia di Agribotix.

Con uno studio, in particolare, Agribotix ha mostrato come la sua tecnologia abbia aiutato un coltivatore di soia a prevenire danni al suo raccolto. L’agricoltore ha evitato il 13% di perdita del raccolto e ha ottenuto un ritorno sull’investimento di 7.222 dollari.

 

Il futuro

Vediamo ora quali sono le tecnologia emergenti che forse adotteremo sempre più in agricoltura.

Vision Robotics vuole integrare gli algoritmi nella tecnologia dei sensori per portare l’automazione nella raccolta della lattuga e nei vigneti. La visione artificiale permette ai robot di generare mappe 3D e modelli delle aree di interesse. Di conseguenza, le macchine saranno in grado di eseguire specifiche operazioni in base a determinati parametri.

Tale tecnologie potrebbero essere utili nell’operazione di “diradamento”. Si tratta, cioè, di sradicare alcune piante per favorire lo sviluppo delle piante restanti.

Operazioni che in futuro potrebbero essere completamente automatizzate.

Torniamo alle fragole, ma stavolta andiamo in Giappone. Nel 2013 Shibiya Seiki presentò un robot di 50.000 dollari in grado di raccogliere le fragole.

I risultati di un documento di ricerca pubblicato dalla società hanno mostrato che la macchina possiede “potenzialità di utilizzo pratico“. È stato stimato che per un uomo occorrono da 10 a 15 minuti per raccogliere 700 grammi di fragole mature. E il robot giapponese, che puoi vedere qui sotto, forse è ancora lontano dal battere gli umani. Ma in futuro qualcosa potrebbe cambiare.

A quanto pare, le fragole piacciono parecchio. Il robot di Octinion sarà presentato nel 2018. Ma a differenza di quello giapponese, questo si concentra nel prevenire danni alle colture.

Il robot è dotato di un sistema di visione artificiale in 3D che gli consente di raccogliere solo fragole che non schiaccerà. Ciò riduce enormemente gli sprechi.

L’azienda ha riferito che gli agricoltori raccolgono circa 16 kg di fragole all’ora, pari a circa una fragola ogni quattro secondi. Octonion sostiene che il suo robot “ha la capacità di scegliere una fragola ogni tre secondi“.

Vedendo il video del prototipo qui sotto, questa velocità sembra un po’ esagerata. Ma per l’anno prossimo si può ancora migliorare e tentare di eguagliare la velocità umana.

Passiamo alle mele. L’israeliana FF Robotics sta lavorando sull’automazione della raccolta delle mele.

Sul sito aziendale si legge: “La soluzione di FFRobotics per la raccolta di frutta fresca combina controlli robotici precisi ma semplici, l’elaborazione rapida e precisa delle immagini e algoritmi avanzati per la raccolta e la distinzione di prodotti agricoli utilizzabili e frutta danneggiata, malata e acerba.

Insomma, l’azienda sta iniziando con le mele, ma l’obiettivo è quello di automatizzare le operazioni anche con altri frutti.

Anche in California il futuro della robotica in agricoltura passerà prima attraverso le mele. Abundant Robotics sta per mettere in vendita il suo robot per la raccolta delle mele. Ma non si conoscono altri dettagli oltre a quelli che si trovano nel video seguente.

 

Ci sarà ancora posto per gli umani nei campi?

La robotica e l’IA stanno cambiando l’agricoltura tradizionale. L’automazione si dimostrerà più utile di quanto si possa immaginare anche in questo settore.

Alcuni numeri possono darci un’idea dell’impatto. Ogni anno negli USA vengono destinati alla coltivazione delle mele circa 320.000 acri e ogni acro richiede tra 250 e 350 ore di lavoro.

Al momento le tecnologie più promettenti sembrano quelle per la raccolta e analisi dei dati tramite droni. Si tratta di un trend che abbiamo visto avviarsi già dal 2016. Quindi è probabile che nei prossimi anni vedremo più applicazioni di questo genere, anche migliorate. Questo anche perché i droni troveranno meno ostacoli sul mercato rispetto a dei robot di terra che presentano ancora dei punti interrogativi.

Le macchine di terra richiedono una certa destrezza nell’interazione con le piante. I droni, invece, possono esplorare un’area e registrare dati visuali senza aver bisogno di notevoli progressi tecnologici. I casi dei robot per raccogliere fragole sono un chiaro esempio: la destrezza e la precisione necessarie per raggiungere la velocità umana sono attività più difficili da riprodurre rispetto al volo su un campo coltivato.

Ma benché la tendenza sia quella di automatizzare tutti o la maggior parte dei processi agricoli, non bisogna dimenticare l’importanza del ruolo umano nella gestione della qualità. I robot magari invaderanno i campi coltivati, ma ci sarà bisogno sempre di un controllo dei prodotti. Il valore aggiunto potrebbe venir fuori proprio da questa combinazione umano-macchina.

Nasceranno nuove attività lavorative per gli umani come controllori delle operazioni, dell’organizzazione e della qualità dei prodotti. Quando e se le macchine avranno anche un ottimo senso del gusto, allora sì che dovremo inventarci qualcos’altro. 😀

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Fonte: TechEmergence


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