Il Politecnico di Milano è tra i vincitori della terza edizione del concorso Roibot di igus con un innovativo progetto di automazione agricola. Al centro dello studio, sviluppato all’interno dell’Artificial Intelligence and Robotics Laboratory (AIRLab), del Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria (Deib), c’è il robot, o meglio il braccio robotico, ReBeL 6-DoF di igus per la raccolta delle mele in frutteti commerciali a spalliera. Il progetto, intitolato “Development of an Autonomous Mobile Manipulator for Industrial and Agricultural Environments”, è stato oggetto della tesi di laurea magistrale di Simone Giampà, che ha fatto parte del gruppo di ricerca guidato da Matteo Matteucci e Gianluca Bardaro. Questa iniziativa è parte di una linea di studi più ampia sulla robotica agricola, con l’obiettivo di rivoluzionare l’agricoltura, e in particolare la raccolta della frutta grazie all’introduzione di un sistema autonomo. Con questo progetto, il Politecnico di Milano e igus dimostrano come la collaborazione tra ricerca e industria possa portare a soluzioni all’avanguardia per un’agricoltura più efficiente, sostenibile e tecnologicamente avanzata.
Il braccio robotico ReBeL per la raccolta delle mele
L’obiettivo del progetto è sviluppare un sistema robotico autonomo per la raccolta della frutta in ambienti semi-strutturati, come i frutteti commerciali a spalliera. La piattaforma robotica mobile dotata del braccio robotico igus ReBeL è stata attrezzata con avanzati sistemi di rilevamento per navigare tra i filari del frutteto, identificare le mele mature e raccoglierle con la massima precisione. Per individuare correttamente i frutti, il sistema utilizza una telecamera di profondità stereo con sensori a infrarossi per la percezione e una rete neurale artificiale per la loro localizzazione nello spazio. Inoltre, un attuatore a pinza pneumatica morbida consente di afferrare delicatamente i frutti senza danneggiarli.
Il ReBeL 6-DoF di igus è il robot collaborativo (cobot) più leggero della sua categoria, progettato per applicazioni di automazione Low Cost economica e versatile. Grazie al suo design compatto e al sistema di controllo integrato, il cobot è in grado di operare in ambienti industriali e agricoli con grande efficienza. Con una portata massima di 664 mm e una capacità di carico di 2 kg, il ReBeL si dimostra ideale per attività di pick & place come la manipolazione della frutta, garantendo precisione e sicurezza.
Le sfide della raccolta e i benefici dell’automazione
L’industria agricola affronta numerose criticità relativamente alla raccolta della frutta, tra cui la difficoltà nel reclutamento di manodopera che impatta sull’efficienza e sulla tempestività. La raccolta manuale della frutta, inoltre, presenta anche problemi ergonomici, essendo un’attività fisicamente impegnativa. Un’ulteriore difficoltà è rappresentata dalla necessità di garantire una qualità costante nella raccolta, poiché il processo manuale può essere irregolare e meno preciso. In aggiunta, anche nell’industria agricola è sempre più sentita la necessità di adottare soluzioni sostenibili che riducono gli sprechi e ottimizzino l’uso delle risorse.
Grazie all’utilizzo del cobot ReBeL di igus, il sistema sviluppato nel progetto di ricerca del Politecnico di Milano affronta queste problematiche in modo efficace. L’automazione della raccolta consente, infatti, un’ottimizzazione della manodopera, permettendo ai lavoratori di dedicarsi a mansioni a maggiore valore aggiunto, come il controllo qualità e la manutenzione del frutteto. Inoltre, riducendo la dipendenza dal lavoro manuale, si abbassano i costi operativi e si migliora l’efficienza complessiva del processo. Il robot, inoltre, raccoglie solo la frutta matura, evitando perdite di raccolto e massimizzando la produzione. Grazie alla precisione della presa, il sistema garantisce una manipolazione delicata della frutta, preservandone la qualità. Infine, l’impiego di tecnologie automatizzate migliora le condizioni di lavoro, riducendo il rischio di infortuni e alleviando il carico fisico sui lavoratori.
