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I droni per l'agricoltura si muoveranno in sciami come le api: il progetto europeo SAGA

Sciami di droni e robot a terra impiegati al posto dei contadini nei campi agricoli: uno scenario fantascientifico? No, è quanto promette il progetto europeo 'Swarm Robotics for Agricultural Applications' (SAGA), coordinato dall'Istituto di Scienze e Tecnologie della Cognizione del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Istc-Cnr), presentato nei giorni scorsi a Roma nel corso di Maker Faire, che ha per scopo l'interazione fra droni in sciami, secondo una logica simile a quella delle api.


Il funzionamento del sistema SAGA (clicca qui per ingrandire l'immagine).

"Tra qualche mese sarà pronto il test per il primo prototipo di drone programmato per osservare un campo coltivato e rilevare con precisione la presenza di piante infestanti attraverso algoritmi di visione artificiale, sviluppati presso i nostri laboratori specializzati nello studio di sciami di robot - spiega Vito Trianni, ricercatore Istc-Cnr e coordinatore di Saga - I droni saranno in grado di comunicare tra loro, in modo da aggregarsi e mappare le aree con maggior presenza di infestanti dove l'intervento è più urgente, sfruttando comportamenti simili a quelli impiegati dagli sciami di api per identificare le zone dove il polline è più abbondante. In questo modo la pianificazione degli interventi per la rimozione e l'uso di infestanti possono essere limitati alle aree più problematiche, risparmiando risorse, riducendo l'impatto ambientale e aumentando la produzione agricola".



"I droni saranno impiegati anche per l'intervento - prosegue Trianni - e presto sarà possibile agire in maniera del tutto automatica direttamente sulle singole piante: ad esempio, incorporando sul drone dei micro-spray che libereranno la pianta dagli elementi infestanti. I robot agiranno in gruppi numerosi e saranno capaci di ricoprire grandi estensioni di terreno. Inoltre, i robot da terra saranno in grado di agire sugli infestanti addirittura meccanicamente anziché chimicamente, fornendo quindi ulteriori supporti all'agricoltura biologica".

Clicca sul tasto Play qui sotto per la videointervista al dott. Trianni


Applicazioni sotto serra
Nella cosiddetta zona trasformata della Sicilia, tra le province di Siracusa ed Agrigento, fino a giungere a Trapani e oltre, le massicce coltivazioni ortofrutticole in serra impongono un approfondimento su questa tecnologia e, così, abbiamo interpellato il Cnr per capire: questo ritrovato è applicabile alla serricoltura?

"E' assolutamente prevedibile l'applicazione di sciami di droni al monitoraggio di colture in serra - risponde il coordinatore del progetto - Del resto la ricerca che perseguo contempla anche lo studio di situazioni di questo tipo e, anzi, la robotica di sciame potrebbe essere molto importante proprio per le coltivazioni in serra. E' però anche vero che una serra è un ambiente strutturato che può permettere l'installazione di dispositivi di monitoraggio fissi e di robot mobili, su rotaie tra i filari, che semplificano i problemi di controllo del volo e monitoraggio. Ma si tratta di dettagli tecnici. I principi di base della tecnologia in questione sono perfettamente in linea con l'esigenza di individuazione, elaborazione e cure delle fitopatologie delle colture in serra".

Problema virosi
In questo preciso momento la zona soffre della virosi, denominata New Delhi (Tomato leaf Curli New Delhi virus - ToLCNDV) che sta decimando le colture di pomodoro e zucchine, estirpate al 70%, con gravissime conseguenze sul tessuto socioeconomico dell'area.

Clicca sul tasto Play per un video sull'estirpazione delle orticole colpite


In che misura, se possibile, i droni possono essere impiegati anche in questa evenienza?

"La manifestazione del virus New Delhi - chiarisce Trianni - porta, tra l'altro, a un ingiallimento e accartocciamento delle foglie. Questo tipo di manifestazioni potrebbe essere riconoscibile da parte di un drone, come qualsiasi altro effetto macroscopico distinguibile tramite un monitoraggio dall'alto. La nostra soluzione propone l'utilizzo di tecniche di visione artificiale adattabili, appunto, a diversi problemi, previo addestramento di classificatori automatici, tra cui pensiamo di utilizzare anche deep neural networks e deep learning, molto in voga nella comunità di intelligenza artificiale. Per intenderci, si tratta del metodo usato per AlphaGo, il software usato da Google DeepMind per battere il campione del mondo di Go. Per far ciò è necessario avere a disposizione una base di dati di immagini su cui poter effettuare l'apprendimento.


Piante colpite da virosi in agro di Vittoria.

"Posto che un drone possa effettivamente identificare l'insorgere della malattia, l'utilizzo di uno sciame di droni e/o robot da terra potrebbe senz'altro portare a una identificazione tempestiva e una mappatura dei focolai che permetterebbero di intervenire limitando la diffusione del virus. Anche in questo caso, bisogna valutare la fattibilità economica e il modello di business da applicare al caso specifico".

Il cuore dei robot volanti è un hardware innovativo realizzato dall'azienda Avular nei Paesi Bassi dove, presso l'Università di Wageningen vengono sviluppati algoritmi di visione artificiale e controllo dei droni per applicazioni agricole che sono poi progettati dai ricercatori Istc-Cnr.

Autore: G.P. per FreshPlaza

Data di pubblicazione:



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