Un robot per la semina, la potatura e il raccolto
I ricercatori hanno sviluppato un robot a quattro ruote e due assi ortogonali per la manutenzione delle piante coltivate sotto i pannelli solari
La Sinecoculture è un nuovo metodo di agricoltura sostenuto dal Dr. Masatoshi Funabashi, ricercatore senior di Sony Computer Science Laboratories, Inc. (Sony CSL), incentrato su una ricca biodiversità che beneficia della capacità di auto-organizzazione dell’ecosistema, avendo come obiettivo non solo per la produzione alimentare ma anche gli impatti sull’ambiente e sulla salute. I benefici complessivi implicano possibilità per una nuova tipologia di agricoltura sostenibile basata sull’aumento guidato dall’uomo delle funzioni ecosistemiche che potrebbe superare il compromesso storico tra produttività e biodiversità. Tuttavia, una vegetazione così densa richiede una manutenzione frequente: occorre seminare, potare le erbacce e raccogliere i raccolti.
La sinecocultura richiede quindi un alto livello di alfabetizzazione ecologica e un processo decisionale complesso. Sebbene i problemi operativi della sinecocultura possano essere affrontati utilizzando un robot agricolo, la maggior parte dei robot esistenti è in grado di automatizzare solo uno dei tre compiti sopra citati in un semplice ambiente agricolo, non riuscendo così a raggiungere le competenze e le capacità decisionali richieste per la sinecocultura. Inoltre, i robot potrebbero entrare inutilmente in contatto con le piante e danneggiarle, compromettendo la loro crescita e il raccolto.
Un nuovo robot per la sineccoltura
Con la crescente consapevolezza dei problemi ambientali, questo divario tra le prestazioni degli esseri umani e quelle dei robot convenzionali ha stimolato l’innovazione per migliorare questi ultimi. Un gruppo di ricercatori guidati da Takuya Otani, professore assistente presso l’Università di Waseda, in collaborazione con Sustainergy Company e Sony CSL, ha progettato un nuovo robot in grado di eseguire efficacemente la sinecocoltura. Il robot si chiama SynRobo, con “syn” che significa “insieme all’uomo”. Gestisce una varietà di piante miste coltivate all’ombra dei pannelli solari, uno spazio altrimenti inutilizzato. Un articolo che descrive la loro ricerca è stato pubblicato nel volume di Agriculture, di dicembre 2022. Gli autori spiegano brevemente il design del nuovo robot. “È dotato di un meccanismo a quattro ruote che consente di muoversi su terreni irregolari e di un braccio robotico che si espande e si contrae per aiutare a superare gli ostacoli. Il robot può muoversi su pendii ed evitare piccoli passi.
Il sistema utilizza anche una telecamera a 360 gradi per riconoscere e manovrare l’ambiente circostante. Inoltre, è dotato di vari strumenti agricoli: ancore (per fare buchi), forbici per la potatura e attrezzature per la raccolta. Il robot regola la sua posizione utilizzando il braccio robotico e un tavolo ad assi ortogonali che può muoversi orizzontalmente”. Oltre a queste caratteristiche intrinseche, i ricercatori hanno anche inventato tecniche per una semina efficiente. Hanno ricoperto i semi di diverse piante con del terreno per creare delle palline di dimensioni uguali. In questo modo, la loro forma e le loro dimensioni sono risultate coerenti e il robot ha potuto seminare facilmente i semi di più piante. Inoltre, è stato sviluppato un sistema di manovra facile da usare e controllato dall’uomo per facilitare la funzionalità del robot. Il sistema lo aiuta a manovrare gli strumenti, a implementare la semina automatica e a cambiare attività.
Il nuovo robot è riuscito a seminare, potare e raccogliere in una vegetazione fitta, con un contatto minimo con l’ambiente durante le attività grazie al suo corpo piccolo e flessibile. Inoltre, il nuovo sistema di manovra ha permesso al robot di evitare gli ostacoli con un miglioramento del 50% e di ridurre il tempo di funzionamento del 49%, rispetto a un semplice controller. Questi progressi promuoveranno l’agricoltura di sinecocultura, con la combinazione di energie rinnovabili, e contribuiranno a risolvere diversi problemi urgenti, tra cui il cambiamento climatico e la crisi energetica. La presente ricerca è un passo fondamentale verso il raggiungimento di un’agricoltura sostenibile e della neutralità del carbonio, concludono i ricercatori.
