Robot e AI per potature più intelligenti nei frutteti di mele, ciliegie e mirtilli

Nei frutteti del futuro, la potatura e il diradamento delle ciliegie potrebbero essere affidati a bracci robotici e algoritmi intelligenti. Un team di ricercatori americani, infatti, sta sviluppando sistemi avanzati basati su intelligenza artificiale e robotica per rendere queste operazioni più precise, sostenibili e meno faticose per i lavoratori.

Il progetto, guidato dalle università dell’Oregon e di Washington, nasce con un focus su colture delicate come i frutti di bosco, ma punta a estendere l’applicazione anche ad altre specie arboree di pregio, come appunto le ciliegie.

Primi test nei campi

A Prosser, nello Stato di Washington, un veicolo dotato di un manipolatore robotico ha effettuato prove sul campo utilizzando una fotocamera integrata nella “mano” del braccio meccanico.

Questa configurazione ha permesso di identificare in autonomia i punti esatti per la potatura, eseguendo i tagli tramite cesoie elettriche a bypass.

Il risultato? Un primo passo concreto verso la robotizzazione intelligente delle operazioni colturali.

Ricerca sul campo e approccio collaborativo

Joe Davidson, professore associato di robotica e ingegneria meccanica all’Oregon State University (OSU), ha illustrato i progressi di questa ricerca durante il convegno FIRA USA, dedicato alla robotica agricola e tenutosi a Salinas, in California.

Il progetto è parte del consorzio AgAID Institute, sostenuto dal programma USDA-NIFA e dalla National Science Foundation, e vede la partecipazione di partner accademici e industriali, tra cui University of California-Merced, Kansas State University e IBM Research.

“Abbiamo deciso fin da subito di portare i nostri sistemi direttamente nei campi,” ha spiegato Davidson. “Il nostro obiettivo era capire dove le nostre idee potessero funzionare davvero e dove invece fosse necessario ripensare le soluzioni.”

AI e machine learning per supportare i lavoratori

Al centro della ricerca ci sono sistemi collaborativi uomo-macchina, pensati per potenziare la produttività del lavoro nei frutteti, migliorare la qualità dei frutti e ottimizzare le rese.

Le tecnologie sviluppate si basano su modelli di intelligenza artificiale addestrati con immagini RGB ad alta definizione, capaci di guidare con precisione gli strumenti di potatura.

Per affrontare le criticità legate a condizioni meteo variabili o luce non uniforme, i ricercatori stanno combinando la visione artificiale con sensori di forza, in modo da dotare i robot di un vero e proprio “senso del tatto”.

Questo approccio consente tagli più precisi e delicati, senza danneggiare i rami adiacenti.

Simulazioni virtuali e alberi digitali

Uno degli aspetti più innovativi riguarda l’uso di modelli digitali di alberi. Queste simulazioni, basate su modelli realistici di crescita, distribuzione della luce e trasporto del carbonio, permettono di addestrare gli algoritmi in ambienti virtuali.

Si tratta di un metodo che accelera i tempi di sviluppo e riduce gli errori nella fase di etichettatura delle immagini.

“Con gli alberi digitali possiamo eseguire sessioni di apprendimento per rinforzo,” ha spiegato Davidson. “Il robot impara direttamente dalla simulazione, migliorando le sue prestazioni prima ancora di operare sul campo.”

Verso una robotica agricola sempre più completa

I prossimi sviluppi includono test con potatori professionisti, al fine di perfezionare le regole operative e creare strumenti digitali per la formazione dei lavoratori stagionali.

Oltre a ciliegie e mele, i ricercatori stanno adattando queste tecnologie per i mirtilli, una coltura particolarmente rilevante in Oregon e Washington.

Le applicazioni si estendono anche ad altri ambiti: dal monitoraggio della superficie del tronco alla valutazione della vigoria della pianta, fino all’uso in progetti di fertilizzazione di precisione.

L’automazione come alleata

Il team dell’AgAID Institute, oltre agli aspetti tecnici, sta portando avanti anche un lavoro sociologico: attraverso interviste e osservazioni nei frutteti, studiano il modo in cui i lavoratori interagiscono con le tecnologie.

L’obiettivo è chiaro: sviluppare strumenti che affianchino il lavoro umano, riducendo il carico fisico e aumentando la sostenibilità della produzione frutticola.

Una visione del futuro in cui AI e agricoltura camminano fianco a fianco, per una frutticoltura più efficiente, inclusiva e resiliente.

Fonte: fruitgrowersnews.com

Fonte immagine: Oregon State University

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