E’ stato realizzato un robot che è in grado di raccogliere i lamponi senza schiacciarli o danneggiarli, dopo essere stato addestrato solo in laboratorio con una pianta artificiale di lamponi. Si tratta di uno studio sperimentale pubblicato in questi giorno sulla rivista Communications Engineering. Gli autori dello studio suggeriscono che, con un ulteriore sviluppo della ricerca che il robot potrebbe essere utilizzato per raccogliere lamponi durante tutto il giorno e potrebbe contribuire a ridurre i costi della raccolta.
Il robot, sviluppato da Kai Junge e il team, è composto da una base a ruote a comando remoto e da un braccio robotico, che contiene due telecamere e una pinza con dita in silicone e sensori di pressione. Le telecamere, insieme all’intelligenza artificiale, vengono utilizzate per rilevare e stimare automaticamente le dimensioni e la posizione dei lamponi in base al loro colore che indica la loro maturazione. Queste stime determinano i movimenti del braccio robotico per allineare la pinza al lampone da prelevare, in modo che possa poi afferrare e estrarre il frutto da una pianta. Le forze applicate dal robot si basano sulle misure fatte dagli autori dello studio delle forze di presa e trazione applicate dall’uomo, quando raccoglie un lampone artificiale in silicone contenente sensori di pressione.
Come il robot è in grado di raccogliere i lamponi
Il robot è stato addestrato a rilevare e raccogliere il lampone artificiale in laboratorio, prima che la sua capacità di raccogliere veri lamponi venisse testata sul campo, in quanto la quantità di forza necessaria per raccogliere un lampone dipende dalla sua maturazione. Gli autori hanno addestrato il robot a raccogliere i lamponi in diverse fasi di maturazione, regolando l’attaccamento tra il lampone artificiale e la pianta artificiale.
Gli autori dello studio hanno rilevato che ci sono stati 25 tentativi di raccogliere veri lamponi in campo senza schiacciarli, e il robot ha eseguito questa operazione con un tasso di successo dell’80%. Il 56% dei lamponi è stato raccolto con successo senza subire danni e il 24% subendo solo danni minimi. Dalle interviste ai coltivatori di lamponi, si è potuto dedurre che i raccoglitori di frutta umani hanno un tasso di successo di circa il 90% quando raccolgono lamponi senza danni o con danni minimi alla frutta.
Il rilevamento del grado di maturazione
Quando le capacità combinate di rilevamento e raccolta del lampone sono state testate sul campo, i ricercatori hanno scoperto che il robot ha rilevato con successo e raccolto quattro lamponi in sette tentativi. Gli autori suggeriscono che occorrono ricerche future per addestrare il robot a raccogliere singoli lamponi da grappoli e lamponi con una serie di proprietà in diverse condizioni di illuminazione, temperatura e umidità.
I sensori delle pinze del robot possono essere definito “gemelli digitali” che hanno permesso un cambiamento di paradigma per molti industrie tra cui l’agricoltura. In studio simili precedenti sono stati studiati concetti simili che sono stati esplorati per valutare robot in diversi settori, tra cui la robotica medica con lo sviluppo di sensori, o in assistenza robotica con lo sviluppo di sensori strumentali.
