Applicare la robotica alla delicata abilità della raccolta dei funghi
Con una domanda globale di funghi in continua crescita, molti produttori faticano a tenere il passo. Un fattore chiave è il costo della manodopera. «Raccogliere i funghi richiede precisione, destrezza e sensibilità», spiega il coordinatore del progetto SoftGrip Matteo Cianchetti della Scuola Superiore Sant’Anna, in Italia. «Per questi motivi, è difficile da automatizzare. Sono dunque ancora necessari lavoratori qualificati, che però non sono sempre facili da trovare.»
Automatizzazione del processo di raccolta dei funghi
L’obiettivo del progetto SoftGrip era quello di alleggerire l’onere dei produttori trovando nuovi modi per automatizzare il processo di raccolta. Il team del progetto ha iniziato identificando i problemi principali che rendono così complessa la raccolta dei funghi. «Uno dei problemi che abbiamo dovuto affrontare è stato il vincolo di spazio», spiega Cianchetti. «Le strutture di coltivazione tendono a seguire standard uniformi a livello globale, quindi qualsiasi sistema da noi progettato doveva essere conforme allo spazio attualmente disponibile.» Un’altra sfida è stata lo sviluppo di una pinza che interagisse delicatamente con il fungo, ma che lo afferrasse con sufficiente fermezza. A tale scopo, sono stati utilizzati materiali morbidi come i siliconi. Tutte le parti della pinza sono state progettate per essere sicure al contatto con gli alimenti, a bassa manutenzione e riciclabili per un impatto ambientale ridotto. «I funghi vengono coltivati su scaffali», spiega Cianchetti. «Per poter coprire l’intero scaffale, è stato costruito un sistema motorizzato per spostare la pinza in posizione. Sono stati quindi utilizzati algoritmi avanzati di intelligenza artificiale (IA) per riconoscere, distinguere e generare una ricostruzione 3D dei funghi. Le informazioni sono state utilizzate per eseguire il movimento necessario a sradicare correttamente il fungo.»
Prove del prototipo di tecnologia per la raccolta dei funghi
Il progetto ha poi condotto due valutazioni. La prima svoltasi ad Atene si è concentrata sulla sperimentazione e sull’ottimizzazione del prototipo di sistema robotico, mentre la fase pilota a Dublino è stata progettata per testare la tecnologia in condizioni di coltivazione reali. «La prima fase si è conclusa in modo molto positivo, con molteplici successi», osserva Cianchetti. «Questo ci ha permesso di procedere alla seconda e più impegnativa fase.» In questo caso il team ha dovuto affrontare due problemi imprevisti. Il primo è che il trasporto dell’apparecchiatura da Atene a Dublino ha provocato dei danni che hanno reso necessario un intervento di riparazione. Il secondo è stato che il letto dei funghi era molto più alto del previsto, il che ha richiesto delle modifiche per ripristinare i movimenti del robot. «Questi problemi, insieme al poco tempo a disposizione, hanno limitato la quantità di prove che siamo riusciti a condurre», osserva Cianchetti.
Impatto positivo sulla produzione alimentare
Nonostante tutto, il prototipo ha superato le aspettative in termini di affidabilità, capacità di identificare i funghi e robustezza in condizioni di coltivazione reali. «Siamo anche riusciti a individuare le possibilità di miglioramento, soprattutto in termini di progettazione meccanica e capacità di rilevamento», aggiunge Cianchetti. «Il tempo di esecuzione è stato costante, da 50 a 140 secondi per ogni fungo, ma riteniamo che la velocità - che è stata mantenuta bassa per garantire la funzionalità - possa essere aumentata. L’altro vantaggio di un sistema robotizzato è che può operare 24 ore su 24, 7 giorni su 7.» Cianchetti prevede anche ulteriori ricerche sull’IA e sottolinea che i partner del consorzio sono ancora in contatto. «La nostra speranza è che alcune delle idee sviluppate durante il progetto abbiano un seguito», afferma. «Molti dei risultati ottenuti sono stati pubblicati e sono liberamente accessibili. In questo modo, potranno avere un impatto reale sul miglioramento della produzione alimentare.»
Parole chiave
SoftGrip, funghi, IA, robotica, agricoltori, cibo, algoritmi