Da circa due anni i ricercatori del Politecnico di Zurigo lavorano all'automazione della raccolta dei pomodori. L'obiettivo del progetto è quello di sviluppare un moderno robot di raccolta basato sulla robotica, l'elaborazione delle immagini e l'intelligenza artificiale (AI) che possa essere utilizzato in futuro anche in altri settori merceologici. Il ricercatore dell'ETH Till Karbacher ha fornito informazioni sullo status quo e sui risultati delle ricerche condotte fino ad oggi.
Solitamente, il lavoro in serra per i pomodori prevede due fasi, ovvero la raccolta e il confezionamento dei frutti e la defogliazione delle piante di pomodoro. "In media all'anno ci vogliono 2.815 ore di lavoro per coltivare un ettaro. Un robot, invece, è operativo per 4.246 ore all'anno, comprendendo il lavoro notturno. Quindi, un singolo robot raccoglitore gestisce la produzione richiesta per 1,5 ettari, motivo per cui può sostituire 3,5 dipendenti".
Si tratta anche di un'innovazione scientifica, secondo Karbacher. Alla base della tecnologia ci sono due anni di ricerca all'ETH per riuscire a rilevare correttamente gli oggetti sottili. Questa intensa ricerca è stata in gran parte finanziata da Innosuisse R&D. "Il lavoro di ricerca sta indubbiamente dando i suoi frutti: grazie all'elaborazione delle immagini e all'intelligenza artificiale, il robot di raccolta riesce già a raccogliere i pomodori dal gambo, motivo per cui i frutti non vengono schiacciati da una pinza. Inoltre, siamo riusciti a sviluppare una tecnologia per vari compiti in serra. Il prossimo passo sarà agganciare il gambo alla corda di supporto".
Intelligenza artificiale e controllo avanzati
Per l'allestimento completo della serra si sta valutando un'estensione del prototipo del carrello. Ciò richiederà alcune modifiche, che riguardano il braccio e l'attrezzatura, le telecamere e il sistema di panoramica, il computer e il software.
Secondo Karbacher, anche il sistema di imballaggio necessita di alcuni adeguamenti per garantire prestazioni ottimali del robot.
A destra: particolare del procedimento di lavoro del robot raccoglitore.
Il ricercatore sottolinea anche il ruolo chiave dell'intelligenza artificiale avanzata e delle ampie serie di dati (come le foto a colori RGB). "La tecnologia altamente ottimizzata e integrata consente prestazioni al millisecondo. Il controllo avanzato è evidente, tra l'altro, nei controlli di accettabilità e nel sistema robusto".
Un braccio sospeso per la raccolta in frutticoltura e viticoltura
Oltre al raccoglitore di pomodori, i ricercatori dell'ETH hanno sviluppato anche un robot di raccolta per la viticoltura e la frutticoltura. Grazie a un braccio sospeso, il raccoglitore è in grado di raccogliere uva e frutta in modo quasi autonomo, spiega Karbacher. "Si tratta di un modo di locomozione completamente nuovo. Il manipolatore sospeso è installato su quattro pali e ha accesso al frutteto dall'alto. Il metodo a zero emissioni di CO2 con l'azionamento solare è adatto a pendenze fino a 45°, il che lo rende ottimale per le zone collinari".
Il raccoglitore di frutta con il braccio sospeso
Immagini: ETH Zurich - Robotic Systems Lab (RSL)
Per maggiori informazioni:
Till Karbacher
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