Intelligenza sui campi: il robot agricolo Bosch diserba in modo automatico e senza veleni

Stoccarda e Renningen, Germania – Nel 1950, un agricoltore poteva ottenere all'incirca 2.500 chilogrammi di grano per ettaro di terreno. Oggi, questo numero è più che triplicato. I progressi e le innovazioni tecnologiche nel settore della coltura selettiva continueranno ad essere fondamentali per poter garantire il nutrimento a una popolazione mondiale in costante crescita. Ecco perché il robot agricolo di Bosch, "Bonirob", può essere utile.

Stiamo facendo leva sulle nostre competenze in materia di tecnologia dei sensori, algoritmi e riconoscimento delle immagini per contribuire al miglioramento della qualità della vita, anche nei settori nuovi per Bosch

ha dichiarato Amos Albert, General Manager della start-up Deepfield Robotics, controllata da Bosch.

In base alle stime, per stare al passo con i tassi di crescita della popolazione mondiale, le rese agricole dovrebbero aumentare ogni anno del 3%. Insieme a una tecnologia agricola innovativa e al costante miglioramento delle tecniche di protezione del raccolto, anche una coltura selettiva più efficiente avrà un ruolo particolarmente importante. Da un lato, Bonirob contribuisce ad automatizzare e velocizzare le analisi nel settore della coltura selettiva, dall'altro, aiuta a ridurre al minimo l'impatto ambientale delle colture intensive. Il robot, con dimensioni che corrispondono all'incirca a un'autovettura compatta, è dotato di un software che consente di determinare la sua posizione con una precisione vicina al centimetro.

Sensori ambientali ed elaborazione delle immagini al servizio della coltura selettiva

Gli studiosi di botanica e biologia sono in grado di analizzare in laboratorio la conformazione genetica delle nuove varietà in modo molto dettagliato. Tuttavia, è solo in condizioni reali, sul campo, che si può osservare in che modo le piante effettivamente crescano: se siano resistenti o meno a parassiti come larve e virus e quanto fertilizzante e quanta acqua siano realmente necessari. Grazie a un lavoro manuale minuzioso e accurato, gli esperti esaminano e analizzano migliaia di piante, registrando la dimensione e il colore delle foglie, la dimensione e la forma dei frutti, le forme di crescita, eventuali infestazioni da insetti e il contenuto di clorofilla. In base a questi rilevamenti, operano una selezione, decidendo quali varietà convenga continuare a produrre. Bonirob di Bosch viene chiamato in causa dopo questo processo di valutazione della pianta, noto in Germania come Bonitur. Possono volerci fino a 10 anni prima che il raccolto sia pronto per il mercato. Ecco perché la funzione di riconoscimento automatico delle immagini del robot agricolo di Bosch può essere di grande aiuto. "Gli algoritmi analizzano le foto scattate dagli scanner e dalle fotocamere. Questo screening automatico permette di risparmiare tanto tempo ed enormi sforzi" ha dichiarato Albert.

Diserbatura con il minimo impatto ambientale

La coltura selettiva non è la sola attività che Bonirob può contribuire a velocizzare. Il robot agricolo semplifica anche il lavoro quotidiano nei campi. Sulla base della forma delle foglie, Bonirob è capace di distinguere tra il raccolto e le erbe da estirpare. Con l'aiuto di una barra, attua una diserbatura meccanica senza l'utilizzo di diserbanti. Le piante indesiderate vengono semplicemente radunate sul terreno.

Intelligenza in aumento grazie all'apprendimento automatico

Considerando la biodiversità e la grande varietà di piante esistenti, la funzione di riconoscimento automatico delle immagini di Bonirob gioca un ruolo chiave. Albert descrive la sfida in questo modo: "Le foglie della carota e della camomilla, per esempio, sono molto simili nei primi stadi di vita". Di conseguenza, è necessario insegnare a Bonirob come imparare a riconoscere la forma delle foglie. Come si può "spiegare" la forma di una foglia di carota a un sistema robotico? Albert e il suo team utilizzano il cosiddetto apprendimento automatico, che si basa su una grande quantità di file di immagine in cui i ricercatori Bosch hanno evidenziato le erbe. "Col tempo, in base a parametri quali colore, forma e dimensione della foglia, Bonirob impara sempre più accuratamente a distinguere le piante desiderate da quelle indesiderate" ha dichiarato Albert.

Nuovi orizzonti grazie alla genialità dei team di lavoro

Albert, esperto di robotica, sta lavorando, insieme al suo team, allo sviluppo del robot agricolo attraverso una start-up controllata da Bosch. Bosch Start-up GmbH riunisce team brillanti che vantano competenze interdisciplinari in grado di attingere a settori di business anche al di fuori degli ambiti di attività di casa madre. Bonirob è il prodotto nato dal progetto congiunto avviato dal Ministero federale dell'agricoltura e dell'alimentazione tedesco che ha visto la partecipazione di esperti di Bosch, dell'Università di Scienze applicate di Osnabrück e del produttore di macchinari agricoli Amazone. Nella primavera del 2015, in occasione dell'European Robotics Forum di Vienna, Bonirob ha ricevuto il riconoscimento "2015 euRobotics Technology Transfer Award". A settembre, il Ministro federale tedesco dell'agricoltura e dell'alimentazione, Christian Schmidt, ha conferito al robot agricolo il Deutscher Innovationspreis Gartenbau, un riconoscimento nazionale che premia le innovazioni nel ramo dell'orticoltura. Da allora, Bosch si è assunta la completa responsabilità del successo di questo strumento altamente tecnologico.