L’assenza di manodopera non è un problema nuovo. Da anni le nuove generazioni si allontanano dall’agricoltura. Produttori, tecnici ed esperti del settore sono chiamati a trovare soluzioni efficaci e al contempo sostenibili. A riguardo, l’interessante progetto “Canopies” sugli utilizzi della robotica in viticoltura per produzioni human friendly di cui Agrimessina è partner

Ripercorrendo la filiera dell’uva da tavola dal consumatore al produttore, si nota che diversi sono i punti con possibilità di miglioramento e che riguardano, per esempio, ottimizzazioni a livello di imballaggio, trasporti, strategie colturali e operazioni manuali di campo. Per ciascuno di questi ambiti è, infatti, possibile pensare a soluzioni che talvolta possono rappresentare la vera svolta per il futuro. Prendendo in considerazione il problema della carenza di manodopera specializzata, una soluzione è proprio quella della meccanizzazione della raccolta.

A fronte della difficoltà di trovare soluzioni alternative e concrete, infatti, un team di esperti del settore ha deciso di unire le proprie forze per avviare “Canopies”.

Il progetto ha vinto il bando Horizon 2020 sulla robotica collaborativa e ha l’obiettivo di meccanizzare la raccolta dell’uva da tavola, servendosi della presenza e dell’aiuto di human robot in campo. Di “Canopies” parliamo con Francesco Messina, responsabile commerciale di Agrimessina – azienda che si occupa di produzione ed esportazione di uva da tavola – partner del progetto nato nel 2020.

“Canopies” è un progetto all’avanguardia, ma quali principi di base e obiettivi hanno guidato la realizzazione del progetto?

“L’obiettivo di questo progetto non è quello di sostituire in toto la manodopera, ma di avere un dispositivo di ausilio per l’uomo in modo da velocizzare le operazioni in campo. I vantaggi, infatti, sono su due livelli perché la realizzazione di un robot in simbiosi con l’uomo consente:

• a noi di risparmiare sui costi di realizzazione;
• all’operatore di liberarsi delle operazioni più faticose e ripetitive dedicandosi così solo ai compiti di manutenzione, supervisione, controllo e qualità”. 

Giornata di sperimentazione dei primi prototipi nel campo sperimentale

Come è distribuito il lavoro all’interno del progetto Canopies?

“La scelta dei partner e la suddivisione dei compiti è stata guidata dalla specializzazione di ognuno di questi. La nostra azienda Agrimessina partecipa insieme a Uniroma3, ovvero la Facoltà di Ingegneria di Roma che coordina il progetto, nel gestire la logistica e gli aspetti ingegneristici della base del robot. Sotto la voce Uniroma1 partecipa l’Università “La Sapienza” che contribuisce apportando le conoscenze apprese nello studio delle human-robot interactions e del quality assessment (valutazione della qualità) dei frutti.

L’Università degli studi di Cassino e del Lazio Meridionale, ovvero Uniclam, si occupa di interazioni hardware e di mobilità del robot, mentre la divulgazione scientifica è affidata alla Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), che si occupa di studiare e fornire le informazioni sulla perception del robot. Ovvero come il robot usa un sistema di revisori per riconoscere i grappoli d’uva. L’istituto di ricerca KTH Vetenskap Och Konst  gestisce la parte di apprendimento del progetto che consiste nella messa a punto del sistema con cui il robot riesce ad apprendere. Tale meccanismo si estrinseca sia in fase iniziale di apprendimento sia con altre modalità, come il learning by demonstrations (apprendimento per dimostrazione), con cui il robot migliora e incrementa la sua esperienza nel corso dell’attività lavorativa.

Altro partner di Canopies, poi, è l’azienda spagnola PAL robotics, specializzata nella realizzazione di robot flessibili detti umanoidi. L’azienda, infatti, è in grado di realizzare tanto robot logistici, quanto quelli in grado di interagire con gli esseri umani per facilitare alcune mansioni, rispondendo così a specifiche richieste. Il partner DTI Danish Technology Institute gestirà la base mobile del robot e il box exchange mechanism, ovvero il meccanismo con cui il robot scambia le casse piene con quelle vuote. Mentre all’azienda finlandese PALEBLU è affidato il compito di rendere visibili e fruibili le attività di sperimentazione tra i partner dislocati in giro per l’Europa. Si tratta di un compito di virtual reality (realtà virtuale) che riproduce tutte le fasi del progetto, non solo durante la stagione estiva, ma anche in inverno, quando i grappoli sono già stati raccolti”. 

In quale fase di sperimentazione è adesso il progetto?

“Il progetto Canopies è stato accettato dall’Unione Europea e ha avuto inizio a gennaio 2021. La sua durata è di 4 anni, per cui si concluderà nel 2024 con una dimostrazione e presentazione finale. Al momento il progetto è al suo secondo anno e abbiamo già avviato le prime prove e test con l’hardware che i partner hanno realizzato secondo le nostre indicazioni. Sicuramente alcune cose funzionano meglio di altre, ma siamo nel pieno della sperimentazione per ogni singola parte del robot. Alcuni punti interrogativi di questi giorni riguardano l’individuazione dei punti più strategici in cui collocare i sensori, di che altezza deve essere la base, che tipo di mobilità deve avere il robot, qual è il meccanismo di scambio delle box che funziona meglio e così via. Una volta individuati gli hardware più prestanti, quindi, questi saranno sottoposti a prove virtuali in inverno per poi essere nuovamente testati a luglio del prossimo anno”. 

Sulla base di quello che è stato possibile apprendere finora, come lavora il robot?

“La tecnologia è stata pensata andando a realizzare non un solo robot, ma due. Si tratta, infatti, di disporre in campo di:

•  un robot raccoglitore, munito di “torso” e “braccia” per raccogliere i grappoli e metterli nella cassetta posizionata alla base;
•  una flotta di robot logistici che scambiano le casse vuote con quelle piene. 

Con questo sistema si evita che lo stesso robot raccoglitore si occupi anche del trasporto delle casse dal vigneto al camion, grazie alla presenza di una flotta di robot addetti esclusivamente al trasporto delle casse. Dire quanti robot sono necessari per raccogliere l’uva in un ettaro di vigneto e quali sono i costi di gestione è oggi piuttosto difficile, perché prematuro. Man mano che si andrà avanti con la sperimentazione, diventerà sicuramente più facile comprendere la capacità raccoglitrice dei robot, commisurata al dover raccogliere senza arrecare danni ai grappoli”. 

Cluster Detection, visualizzazione e catalogazione dei grappoli

Qual è l’obiettivo del progetto?

“Obiettivo del progetto è creare una cultura scientifica, ovvero un interesse su questo tipo di tematiche e introdurre l’automazione nel campo agricolo internazionale. Tale interesse mira a realizzare un prototipo in grado di svolgere una raccolta semi automatizzata e selettiva, affinché il robot sia in grado di riconoscere quali grappoli raccogliere e quali no.

Il meccanismo per riconoscere i grappoli può essere sviluppato in diversi modi: la soluzione più promettente sembra essere l’utilizzo di sensori e telecamere che, servendosi di algoritmi in fase di sviluppo, analizzano i grappoli per colore, forma e difetti, proprio come farebbe l’occhio umano”.

Quali risultati si sono ottenuti finora e quali sono le aspettative per il futuro?

“I risultati ottenuti finora sono buoni e forniscono un’idea sugli sviluppi dei prossimi due anni. Ci aspettano due anni di intenso lavoro, dunque i risultati finali non sono imminenti. Il percorso è abbastanza lungo, ma la direzione sembra essere quella giusta al fine di creare interesse e cultura su questo tipo di temi. 

A dimostrazione dell’interesse che questi progetti hanno, in altri Paesi si stanno sviluppando sistemi di questo tipo. Un esempio è la California dove hanno realizzato il “Burro”, ovvero un robot ad alta specializzazione tecnica e già in vendita per fornire supporto logistico ai lavoratori (la parola “burro” è di origine spagnola e significa “asino”, per cui richiama il lavoro umile e faticoso svolto in passato da questo animale, N.d.R.). É chiaro che ogni Paese ha delle proprie tecniche e abitudini lavorative per cui il fatto di sviluppare diversi progetti di questo tipo consente di incontrare diverse esigenze e tecniche colturali. Allo stesso modo i sistemi oggi messi a punto potranno rappresentare un domani il trampolino di lancio per nuovi sistemi più semplificati e all’avanguardia”. 

Autrice: Silvia Seripierri

©uvadatavola.com

Articolo pubblicato sul n°5 – 2022 del bimestrale “Uva da Tavola – magazine”