Raccolta robotica delle mele: questo il focus della seconda giornata dell’Interpoma Congress, durante la quale i principali produttori mondiali di tecnologie e robot per la raccolta hanno esposto le ultime novità di un settore in fermento, che nel giro di pochi anni è passato dall’essere impossibile al già attuabile. Dall’Italia all’Australia, da Israele agli USA, si moltiplicano le aziende in grado di sviluppare – e in alcuni casi già proporre sul mercato – soluzioni altamente tecnologiche che, grazie all’intelligenza artificiale e al machine learning, sono in grado non solo di raccogliere le mele al giusto grado di maturazione, ma anche di verificare lo stato di salute e intervenire nelle fasi precedenti la raccolta per ottimizzare la produzione, in molti casi aumentandola. Il tutto in tempi spesso equiparabili alla manodopera classica, con in aggiunta il vantaggio di poter lavorare anche di notte e con meteo avverso

Di Valentina Bonazza

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“Robotic Harvest”: questo il titolo della seconda giornata dell’Interpoma Congress in programma il 18 novembre a Fiera Bolzano. A coordinare gli interventi è Luigi Manfrini, ricercatore dell’Università di Bologna che traccia una breve storia della coltivazione della mela: un excursus che da Adamo ed Eva porta all’evoluzione della pianta di melo da parte dell’uomo, in modo tale da mutarne le forme per essere sempre più adatta a una lavorazione più meccanizzata. Una robotica che può portare vantaggi al coltivatore sia per l’abbattimento del costo della forza lavoro, oggi sempre più difficile da ingaggiare, sia per la riduzione dei rischi sul lavoro.

A presenziare a questa giornata i produttori mondiali di tecnologie e robot per la raccolta delle mele in un’ottica 4.0. Con le dovute differenze, tutte queste startup/aziende puntano al continuo miglioramento della loro tecnologia per essere un valido aiuto agli agricoltori, raccogliendo sul campo numerosi dati e informazioni per sviluppare macchine AI sempre più efficienti in un’ottica di machine learning. A questo si aggiungono richieste di finanziamenti, forti investimenti in capitale umano specializzato e collaborazioni con università.

In effetti, l’agricoltura 4.0, secondo i dati più recenti dell’Osservatorio Smart Agrifood della School of Management del Politecnico di Milano, è un mercato in continua crescita in Italia, che ha avuto una vera e propria esplosione negli ultimi due anni, passando dai 540 milioni di euro di fatturato del primo semestre 2020 ai 1,6 miliardi nel 2021. Le soluzioni di agricoltura 4.0 maggiormente utilizzate dagli agricoltori italiani sono i software gestionali e sistemi di monitoraggio e controllo delle macchine.

Peter Ferguson, Advanced.farm. copyright: FM

Un esempio arriva dagli Usa con Advanced.farm che, grazie a finanziamenti da 30 milioni di dollari e lo sviluppo – con successo – di macchine robotizzate per la raccolta delle fragole, punta ora a mettere sul mercato macchine dedicate alla raccolta automatizzata delle mele a partire dall’inizio della stagione 2022 a Washington.

Advanced.farm propone macchinari dotati di telaio per la guida autonoma, di motore ibrido per rimanere in movimento durante la raccolta, di telecamere progettate internamente che riconoscono le tipologie di mele in modo tale da approcciarsi in modo diverso a una Honey Crisp rispetto a una Fuji o una Gala. A questo si aggiungono sei bracci automatizzati con ventose morbide capaci di staccare il frutto senza danneggiarlo. “Grazie alla nostra comprovata esperienza nella raccolta di frutti molto sensibili come lo sono le fragole – spiega Peter Ferguson – abbiamo deciso di espanderci al mondo della melicoltura. Oggi, con le nostre macchine riusciamo a raggiungere i 1.000 stacchi l’ora nel giro di 40 giorni di prove. Con le fragole, per dare un paragone, abbiamo raggiunto i 1.000 stacchi l’ora dopo tre anni: un esempio di machine learning che funziona”.

Le macchine possono passare in filari dalla distanza di 2,7 m a 3,5 m e, grazie anche a collaborazioni avviate con agricoltori dello Stato di Washington, Advanced.farm continua a sviluppare soluzioni che più si adattano alle reali necessità dell’agricoltore, come la pendenza o il terreno irregolare: “Proprio grazie alla collaborazione con alcuni agricoltori dello Stato di Washington abbiamo lavorato sulla stabilizzazione delle macchine, vista la tipologia di terreno su cui sorgono i meleti” sottolinea Ferguson.

Dagli USA si passa all’Italia con la bolzanina Aigritec che, grazie al quadro delineato da Elia Bruni, professore, ricercatore e ceo di Aigritec, si propone di portare la precisione nella gestione delle colture, di aggiornare la manodopera in un’ottica di accrescimento della catena del valore e di aumentare la resa (anche del 40%) grazie alla gestione di precisione delle colture basata sull’intelligenza artificiale. Il tutto senza tralasciare la sostenibilità grazie a una drastica riduzione dell’uso della chimica, dell’utilizzo di acqua (70% in meno rispetto alle colture standard) e del 90% delle emissioni di CO2.

Un approccio integrato che prende in considerazione non solo la raccolta, ma i vari step che la precedono: dagli atomizzatori di precisione all’irrigazione. Una raccolta che avviene grazie a otto bracci, “per essere veloci come quattro raccoglitori”. Se inizialmente il prezzo della macchina equivale a quello del lavoro umano (pur sempre con una serie di vantaggi di resistenza al meteo e riduzione del rischio di infortuni sul lavoro), in futuro l’obiettivo è abbassare il prezzo delle macchine automatizzate per la raccolta. “Il macchinario dà risultati ottimali su meleti da 5 a 30 ettari, al di sopra il vantaggio è esponenziale, soprattutto se si utilizzano più macchinari. Al di sotto, per essere competitivo, consigliamo di riunirsi in gruppi di acquisto – spiega Elia Bruni, che prosegue -. Per quanto riguarda la velocità, oggi abbiamo uno stacco a braccio ogni sei secondi. Avendo otto bracci sulla macchina abbiamo circa 3-4.000 stacchi l’ora”.

Elia Bruni, Aigritec. Copyright: FM

Avi Kahani, fondatore e ceo di FFRobotics, con sede a Israele, Stato che produce poco più di 100 mila tons di mele l’anno, propone invece un macchinario con dodici bracci che agiscono in verticale. Oggi punta a nuove soluzioni per la raccolta dei cassoni una volta riempiti, ma anche alla gestione del meleto, dal diradamento alla potatura. “Ad oggi siamo in grado di eseguire il 70% della raccolta, anche se il nostro obiettivo è raggiungere il 90%” spiega Kahani. Un macchinario brevettato che si avvale di un software avanzato per l’identificazione e la classificazione della frutta in base a criteri che possono essere pre-impostati dall’agricoltore per la selezione della raccolta delle mele, in grado di aiutare nella produttività.

Dall’Australia arriva un artiglio morbido dotato di ventosa: Chao Chen della Monash University presenta infatti il robot Mars dotato di una speciale pinza a tre dita, morbide, capaci di tenere in sede il frutto, preso e staccato dalla pianta grazie a una ventosa centrale. “Ad oggi, come sappiamo in molti ambiti, i robot non sono efficienti come gli umani a causa di vari fattori. Il primo è la complessità della realtà: non ci sono due meli uguali e non ci sono due frutti uguali, nella stessa posizione, della stessa forma e colore. Quindi ci troviamo di fronte a due strade: o rendere la realtà meno complessa, oppure adattare i robot alla complessità. Mars va in questa seconda direzione. Grazie a Led Net, il sofware realizzato per Mars, il robot individua le mele in base al colore, al calibro, calcola l’angolo corretto per lo stacco valutando di volta in volta la visibilità e l’accessibilità dell’operazione. “Mars può raccogliere anche di notte, anzi, lavora meglio al buio. Oggi è in grado di compiere dai 5 ai 9 stacchi al minuto, in media siamo vicini ai 600 stacchi l’ora a braccio. Volendo si possono aumentare i bracci, ma così aumenta anche il costo” sottolinea Chen.

Chao Chen della Monash. Copyright: FM

Spostandoci dalle startup ad aziende dalla storia centenaria, Han Smits racconta invece le ultime novità in casa olandese di Munckhof. Pluk -o-Truk Robotic Harvesting Units è infatti la raccoglitrice automatica realizzata in collaborazione con Kuka, Riwo e l’università di Wageningen che sarà disponibile dal 2024. “Abbiamo deciso di non produrre da noi tutte le parti funzionali al macchinario, ma di avvalerci di aziende con esperienza nei vari settori per avere dall’inizio un prodotto performante, customizzato poi in base alla nostra applicazione. Nel nostro caso, inoltre, cerchiamo di adattare la pianta alla meccanica, strutturando i meleti, in collaborazione con gli agricoltori, in modo tale da rendere la raccolta più efficiente – spiega Smits -. Ad oggi la macchina può lavorare 16 ore al giorno per uno stacco a braccio ogni cinque secondi. Stimiamo inoltre un ritorno dell’investimento per l’agricoltore nel giro di 4-5 anni”.

Tornando all’Australia, Hunter Jay di Ripe Robotics racconta il suo prototipo in fase di test in alcuni meleti di Adelaide. “L’AI sarà il futuro anche in settori che fino a pochi anni fa sembravano impensabili. Noi raccogliamo un’immensa mole di dati dai nostri test in modo tale da rendere la macchina sempre più precisa ed esperta – spiega Hunter Jay -. E il problema principale, per noi, è proprio far riconoscere alla macchina il giusto frutto da raccogliere. Come Ripe Robotics proponiamo la nostra macchina – leggera ma con buona presa – in affitto”. Rispetto al prototipo, la macchina commercializzabile sarà a quattro bracci di raccolta, inoltre “ Il pagamento – spiega Jay – è a cassone riempito. Con l’imminente stagione di raccolta (in Australia è a gennaio 2023) stimiamo di raggiungere le 20 mila mele raccolte. Ora dobbiamo solo aumentare la velocità di picking e risolvere il taglio del picciolo, che può rovinare le mele”.

Per la chiusura della sessione si torna in Israele con Tevel Aerobotics Technologies, che a Interpoma ha proposto dimostrazioni pratiche dei suoi droni raccoglitori. A parlare è il ceo Yaniv Maor che racconta la sua intuizione: “L’idea di applicare la robotica alla raccolta mi venne 10 anni fa quando vidi in tv un documentario che parlava di come fosse sempre più difficile reperire manodopera in fase di raccolta”. Vincitrice del secondo posto al FLIA 2022, Tevel sviluppa infatti robot autonomi volanti per la raccolta dei frutti. Di fatto dei droni dotati di un braccio che termina con una ventosa, in grado di staccare le mele al giusto grado di maturazione, selezionando automaticamente i frutti migliori, quelli con le caratteristiche adatte ad essere immessi sul mercato del fresco. Si tratta di “aerobotics” a sei gradi di libertà di orientamento, capaci di arrivare fino a quattro metri di altezza, che grazie all’intelligenza artificiale e alla visione computerizzata possono avvicinarsi a ciascun frutto da una posizione e da un’angolazione ottimali.

Inoltre, “ogni drone è consapevole delle operazioni degli altri droni collegati alla base della macchina, in modo tale che non interferiscano l’uno con il lavoro dell’altro. In potenza possono lavorare assieme fino a 100 droni/robot” fa sapere Yaniv Maor. Al braccio/ventosa si può aggiungere una forbice per la potatura o per togliere il picciolo. “In futuro potranno anche visionare lo stato di salute della pianta e del frutto, in modo tale da prevenire eventuali malattie. A questo si aggiunge il fatto che possono essere utilizzati anche con altre colture come pere, avocado, albicocche o pesche, per esempio” conclude Maor. Prima ad utilizzare la Tecnologia Tevel in Europa è Rivoira, leggi qui.

“Da sempre – commenta Thomas Mur, direttore di Fiera Bolzano – Interpoma ha dimostrato di sapere precorrere i tempi del settore melicolo e di proporre un programma di forte attrazione per gli operatori internazionali del comparto. Anche quest’anno la nostra scelta si è concentrata su alcune delle più interessanti tendenze in atto, a dimostrazione che il mondo della mela è in forte evoluzione e, nonostante una storia antichissima, ha ancora tanto da raccontare. Sul sito si possono proporre gli argomenti di cui si vorrà sentir parlare al prossimo Interpoma Congress previsto per il 2024”.

E a chi chiede “non potete collaborare tutti assieme per dare agli agricoltori una risposta efficiente e veloce?” le risposte tendono a sottolineare come una sana competizione possa aiutare a sviluppare più idee e trovare soluzioni differenti, come possono essere differenti le difficoltà di ogni agricoltore. Nulla vieta poi di collaborare per trovare soluzioni specifiche… Non ci resta che aspettare.

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