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Nel comparto dell’uva da tavola, la qualità dei grappoli è un elemento fondamentale per garantire un prodotto competitivo sul mercato. Uno dei passaggi chiave per ottenere grappoli ben sviluppati e uniformi è il diradamento dei grappoli, un’operazione che, se eseguita correttamente, permette di migliorare la crescita degli acini, favorendo una distribuzione ottimale delle risorse nutritive e riducendo il rischio di malattie. Tuttavia, questa pratica è tradizionalmente eseguita a mano e richiede un grande impiego di manodopera, con costi elevati e tempi lunghi di lavorazione.

Per rispondere a questa esigenza, un team di ricercatori ha sviluppato un innovativo effettore terminale a pettine, progettato per eseguire il diradamento delle infiorescenze in modo automatizzato, garantendo un intervento preciso e delicato. Questo dispositivo, installato su un braccio robotico, consente di ridurre al minimo i danni alla pianta e di migliorare l’efficienza operativa del processo. Ma quale è il funzionamento di questa innovazioni tecnologica? E quali sono le sue potenzialità?

Perché è importante il diradamento dell’uva da tavola

Il diradamento dei grappoli gioca un ruolo determinante nella produzione dell’uva da tavola. Regolando la quantità di fiori che arriveranno a frutto, si ottiene un equilibrio nella crescita del grappolo, migliorando la dimensione e la qualità degli acini. Un’adeguata gestione di questa fase non solo garantisce un prodotto più omogeneo e commerciabile, ma riduce anche la competizione per le risorse nutritive, rendendo più efficiente il metabolismo della pianta. Inoltre, un grappolo più arieggiato è meno esposto a condizioni di elevata umidità e, quindi, meno vulnerabile alle infezioni fungine, riducendo così la necessità di interventi fitosanitari.

Fino a oggi, questa operazione è stata affidata esclusivamente al lavoro manuale, ma la crescente difficoltà nel reperire manodopera qualificata, unita ai costi elevati e ai tempi lunghi richiesti per eseguire il diradamento manuale, ha reso evidente la necessità di una soluzione automatizzata, capace di replicare la precisione e l’efficacia dell’intervento umano con maggiore efficienza e ripetibilità.

Come è stato progettato l’effettore meccanico per il diradamento?

Per realizzare un dispositivo realmente efficace, i ricercatori hanno prima condotto un’analisi approfondita sulle caratteristiche fisiche delle infiorescenze dell’uva. Sono stati raccolti e studiati 200 campioni per determinare parametri fondamentali come l’angolo di crescita delle infiorescenze, che varia tra 0° e 90°, il diametro medio del peduncolo, che è risultato essere di circa 4,1 mm, e la lunghezza media della struttura floreale, che si attesta sui 9,3 cm.

Questi dati hanno influenzato la progettazione dell’effettore terminale, che si compone di due parti fondamentali: il dispositivo rotante, che permette al braccio robotico di ruotare fino a 180° per adattarsi alle diverse angolazioni delle infiorescenze, garantendo una presa ottimale in ogni scenario, e il dispositivo di serraggio, che utilizza un pettine a denti in silicone per afferrare delicatamente il peduncolo senza danneggiarlo. Grazie a una molla di trazione, il dispositivo riesce a esercitare la giusta pressione, evitando di spezzare o stressare eccessivamente il peduncolo dei grappoli.
Il silicone è stato scelto come materiale principale per il pettine perché unisce morbidezza ed elasticità, riducendo il rischio di lesioni alla pianta e garantendo una presa sicura e precisa.

Test sul campo: prestazioni e risultati

Dopo la fase di progettazione, il dispositivo è stato montato su un braccio robotico e testato in condizioni reali all’interno di vigneti specializzati. Gli esperimenti hanno evidenziato un tasso di successo particolarmente elevato, con percentuali che variano in funzione dell’angolo di crescita delle infiorescenze. I migliori risultati sono stati ottenuti per angoli compresi tra 45° e 60°, con una percentuale di successo del 93,33%, mentre per angoli inferiori a 30° il tasso di successo si è attestato intorno al 73,33%.

Oltre all’efficacia nel diradamento, i test hanno evidenziato una rapidità di esecuzione significativa: il tempo medio impiegato per diradare un’infiorescenza è stato di soli 7,65 secondi. Anche il tasso di danneggiamento è risultato molto basso, inferiore al 5%, confermando l’affidabilità del sistema.

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Le sfide da superare

Nonostante le ottime prestazioni, alcuni ostacoli devono ancora essere risolti per ottimizzare l’efficacia del dispositivo. Uno dei problemi principali riguarda la localizzazione delle infiorescenze: il sistema di visione del robot, infatti, può essere ostacolato dalla presenza di foglie e steli, compromettendo la precisione dell’operazione. Inoltre, in alcuni casi, il serraggio dell’infiorescenza può risultare difficoltoso, soprattutto quando gli angoli di crescita sono particolarmente ridotti.

Per affrontare queste problematiche, i ricercatori stanno sviluppando nuovi algoritmi di visione artificiale avanzata, in grado di migliorare la capacità del robot di riconoscere e localizzare le infiorescenze anche in condizioni più complesse. Questo, unito a un affinamento del design del sistema di serraggio, permetterà di migliorare ulteriormente l’efficienza complessiva del dispositivo.

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Quali sono le prospettive future?

L’effettore terminale a pettine rappresenta un passo significativo verso una viticoltura più automatizzata e intelligente. Con il suo utilizzo, i tempi di lavorazione si riducono sensibilmente, permettendo una gestione più precisa ed efficace dell’operazione di diradamento. Inoltre, in un contesto in cui la disponibilità di manodopera stagionale è sempre più limitata, l’automazione offre una soluzione concreta per mantenere alta la qualità della produzione senza dipendere in modo eccessivo da risorse umane difficili da reperire.

Uno dei principali vantaggi di questa tecnologia è la sua capacità di garantire una maggiore uniformità nella crescita dei grappoli, migliorando così la qualità complessiva del prodotto finale. Con i futuri miglioramenti nella visione artificiale e nella robotica agricola, è lecito aspettarsi che questi dispositivi diventino sempre più diffusi nei vigneti, fino a diventare una parte integrante della gestione moderna delle coltivazioni.

In conclusione, il comparto dell’uva da tavola si trova di fronte a una sfida cruciale: aumentare la qualità e la produttività riducendo i costi. Il diradamento delle infiorescenze è una delle operazioni più critiche per raggiungere questo obiettivo, e l’effettore terminale a pettine rappresenta una risposta tecnologica efficace e promettente. Sebbene ci siano ancora margini di miglioramento, i risultati ottenuti dimostrano che l’automazione può essere la chiave per una viticoltura più sostenibile ed efficiente.
In un futuro non troppo lontano, vedere robot specializzati che si occupano del diradamento delle infiorescenze nei vigneti potrebbe diventare la norma, segnando un nuovo capitolo per l’agricoltura di precisione.

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Donato Liberto
©uvadatavola.com