La Robotica Agricola sta diventando via via sempre più interessante. Se vi è mai capitato di passeggiare per un’azienda agricola, saprete che una volta vista una piccola porzione di campo, le avete già viste tutte. Filari di colture sembrano praticamente identici. Questo è voluto, ovviamente, perché gli agricoltori sono interessati a coltivare una coltura specifica e non vogliono che nient’altro si insinui nel mix. Inoltre, la regolarità dei filari facilita il passaggio dei macchinari pesanti utilizzati durante la raccolta.

Quando si tratta di aggiungere robot basati sulla visione artificiale o sul LiDAR per aiutare nella cura o nella raccolta delle colture, questa uniformità può tuttavia rappresentare un problema. Poiché tutto sembra uguale, questi robot hanno difficoltà a orientarsi, il che impedisce loro di muoversi attraverso i campi. Questo potrebbe non essere un problema così grande in futuro, perché un ricercatore dell’Università Metropolitana di Osaka in Giappone ha sviluppato una nuova strategia di navigazione autonoma per aiutare questi robot a orientarsi, senza richiedere hardware aggiuntivo.

 

Il lavoro si concentra sui robot agricoli che operano in ambienti di coltivazione a letto alto, come quelli presenti nelle serre di fragole. Questi ambienti sono particolarmente impegnativi a causa dei loro spazi stretti e disordinati e delle strutture visivamente ripetitive. I metodi tradizionali di pianificazione dei percorsi si basano spesso su una localizzazione precisa o su percorsi pre-mappati, ma questi approcci risultano inadeguati in contesti agricoli dinamici e di piccole dimensioni. Il nuovo metodo utilizza invece un approccio ibrido che combina la navigazione a waypoint, che indirizza il robot verso una destinazione predefinita, e la navigazione del letto di coltivazione, in cui il robot segue la disposizione delle aiuole utilizzando solo dati LiDAR.

Per chi non fosse avvezzo alla robotica, il LIDAR (Light Detection and Ranging) è una tecnologia che utilizza impulsi laser per misurare le distanze e creare mappe 3D di un ambiente. È simile al RADAR, ma invece di utilizzare onde radio, usa la luce laser.

 

 

Il sistema di navigazione è stato inizialmente testato in un ambiente simulato per assicurarsi che fosse pronto all’uso prima di essere implementato in una vera e propria azienda agricola di fragole. L’implementazione finale è stata su un robot che utilizza un sensore LiDAR 2D e una telecamera di tracciamento per rilevare e seguire i letti di coltivazione. Si è scoperto che utilizzando questo approccio, il robot era in grado di mantenere una distanza e un orientamento precisi, entro ±0,05 metri e ±5 gradi, anche al variare delle condizioni. Questa precisione ha consentito al robot di muoversi autonomamente tra le aiuole senza danneggiare le colture e senza richiedere l’intervento umano per la navigazione.

Il robot è un’unità versatile, progettata con una base modulare e moduli applicativi intercambiabili per la raccolta o la potatura. Compatto e dotato di cingoli per la manovrabilità su terreni irregolari, il robot è stato progettato pensando alle aziende agricole di piccola e media dimensione. Queste aziende agricole spesso faticano ad adottare l’automazione a causa degli elevati costi e della complessità dei sistemi esistenti. Eliminando la necessità di GPS o di indicatori di localizzazione aggiuntivi, questo approccio di navigazione apre le porte a una più ampia adozione della robotica in agricoltura.

 

 

In futuro, si prevede di perfezionare ulteriormente il sistema sviluppando ambienti di simulazione dinamici che riproducano le sfide del mondo reale, come terreni irregolari e configurazioni agricole variabili. Questi test virtuali contribuiranno ad accelerare i miglioramenti nella progettazione e nelle prestazioni dei robot, avvicinando l’agricoltura alla completa automazione. Potete leggere l’articolo completo (in inglese) su ScienceDirect.