Un robot raccoglitore con un istinto sicuro
L'agricoltura è un settore ad alta intensità di manodopera e sta diventando sempre più difficile trovare lavoratori. Non sarebbe pratico se un robot potesse fare il lavoro?
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La coltivazione moderna di ortaggi è già altamente industrializzata. Ciononostante, è ancora necessario molto lavoro manuale, che ha un forte impatto sui costi annuali. Data la diffusa carenza di manodopera, non sorprende che ci sia un grande interesse nell'automatizzare alcune attività. Salman Faraji del Robotic Systems Lab (RSL) dell'ETH di Zurigo e il suo team hanno sviluppato un robot che si occupa di alcune attività e può essere facilmente integrato nei sistemi esistenti. Osservare il robot al lavoro è quasi meditativo: il braccio si allunga, si dirige verso il gambo del frutto, lo taglia e getta la pannocchia di pomodoro nella cassetta - e di nuovo dall'inizio.
""La sola raccolta rappresenta il 4-6% dei costi totali di produzione. Il potenziale di risparmio è quindi notevole", afferma Toni Suter, direttore di produzione della Meiergemüse di Rütihof, in Svizzera. In media, sono necessarie 2.815 ore di lavoro per raccogliere e defogliare un ettaro all'anno. Un robot, invece, lavora 4.246 ore all'anno, compreso il lavoro notturno. Estrapolando, quindi, un singolo robot di raccolta può svolgere il lavoro richiesto per 1,5 ettari, motivo per cui può sostituire 3,5 lavoratori. Alla luce di questi fatti, non sorprende che Salman non sia stato il primo a pensare di automatizzare la coltivazione degli ortaggi. Cosa distingue Floating Robotics dai suoi concorrenti?
Apprendimento profondo e un sistema intelligente
""Il nostro sistema combina robotica, elaborazione delle immagini e intelligenza artificiale avanzata", spiega Salman. Il robot è composto da un braccio robotico con pinza e forbici, telecamere e funzioni di elaborazione parallela all'avanguardia. Il braccio può essere montato su un carrello di manutenzione esistente utilizzato nelle serre. Per la raccolta viene aggiunto un sistema di casse.
Il robot è addestrato a riconoscere il grado di maturazione dei frutti (ad es. pomodori ciliegini) con l'aiuto dell'elaborazione delle immagini. Inoltre, identifica i peduncoli della pannocchia e le foglie. In questo modo, il robot può spostarsi lungo ogni fila, raccogliere i gambi dei frutti vicino al fusto della pianta e metterli nella cassetta di raccolta. Il robot può anche lavorare i filari e defogliare le piante di pomodoro: lo stesso principio, ma con una formazione diversa. "Sembra semplice, ma la tecnologia è il risultato di due anni di ricerca e programmazione intensiva presso l'ETH. La sfida più grande è stata quella di insegnare al robot a riconoscere correttamente gli oggetti sottili", spiega Salman. "Dopotutto, stiamo lavorando con le piante e le piante non sono identiche, il che rende l'addestramento del robot ancora più difficile". Tuttavia, Floating Robotics mira a raccogliere i pomodori con una precisione del 95%.
Ci sono concorrenti sul mercato, ma nessuno offre la stessa flessibilità di Floating Robotics. Alcuni dispositivi possono solo defogliare e altri possono solo raccogliere singoli pomodori o gambi di frutta. Inoltre, non sono compatibili con l'infrastruttura della serra esistente e richiedono quindi un investimento aggiuntivo.
Progetto pilota di successo
Nel 2022, Salman e il suo team hanno messo in funzione il loro primo prototipo a Meiergemüse con il supporto di Innosuisse. Quest'anno, Floating Robotics effettuerà un secondo test pilota a Beerstecher, vicino a Zurigo. Bianca Curcio, responsabile della serra di Beerstecher, afferma: "Abbiamo conosciuto Floating Robotics l'anno scorso e siamo rimasti colpiti dall'abilità con cui il robot gestisce la raccolta e la defogliazione. Siamo fiduciosi che il pilota mostrerà come un robot automatizzato possa essere integrato al meglio nell'attuale gestione delle colture e in quali condizioni possa essere uno strumento utile per gli operatori delle serre per garantire prodotti sani tutto l'anno."
Sfide e prospettive
Anche se ci sono ancora alcuni ostacoli da superare, Floating Robotics vuole offrire ancora di più in futuro. Mentre la raccolta e il confezionamento saranno ottimizzati nel 2023, l'azienda prevede di integrare la rotazione delle file e il funzionamento notturno nel 2024. Entro il 2025, gli imprenditori sperano di espandere il loro portafoglio per includere la legatura delle piante e la raccolta dei cetrioli e, soprattutto, di attingere ai mercati molto più ampi dell'UE e del Nord America.
Salman è attualmente alla ricerca di investitori per sostenere Floating Robotics. Ha intenzione di fondare l'azienda all'inizio del 2023 e non vede l'ora di parlare con le parti interessate.
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