Con l'aumentare della popolazione mondiale, fornire cibo sufficiente a tutte le persone richiede l'aumento della produzione agricola. Le carenze di cibo localizzate sono una realtà, ma nel complesso l'umanità ha risposto a questa sfida. Produciamo una quantità di cibo di gran lunga superiore a un secolo fa, con una frazione della manodopera.
I robot per le aziende agricole sono pronti a supportare e rimpiazzare la manodopera umana, mentre l'agricoltura intelligente consente un uso di migliore di risorse quali il terreno, l'acqua e gli additivi chimici. Queste sono solo alcune delle possibilità dell'agricoltura robotica all'avanguardia in questo momento e che potrebbero diventare comuni in un futuro prossimo.
Approfondimenti sull'agricoltura intelligente tramite drone
Persino un decennio fa, la ricognizione aerea prevedeva il volo su un velivolo pilotato dall'uomo su un campo oppure l'acquisizione di immagini satellitari, entrambe proposte relativamente costose. Oggi, i droni automatizzati possono eseguire l'acquisizione di immagini delle aree agricole, ottenendo informazioni rilevanti e attuali. Tali droni possono attraversare i campi in modo autonomo, tramite GPS e persino atterrare da soli per ricaricarsi o quando il lavoro è stato completato.
Questo tipo di monitoraggio delle colture in tempo reale consente ai contadini di adottare misure per rettificare rapidamente le colture che presentano dei problemi. Un altro caso d'uso interessante è il monitoraggio proattivo dei campi non coltivati durante i mesi invernali, al fine di calcolare la quantità di biomassa persa nelle diverse aree. Queste informazioni possono poi essere utilizzare per creare una mappa per l'applicazione dettagliata del fertilizzante, per aumentare la resa di almeno il 10%.
Trattori robot autonomi per l'agricoltura
Generalmente, un trattore viene guidato da una persona. Con il sistema di autopilotaggio avanzato, tuttavia, è possibile invece che questa persona controlli più trattori in modalità remota, agendo più da manager che da pilota del macchinario. Un trattore di questo tipo deve essere programmato per eseguire un'attività, ma sensori come lidar, radar, sistemi visive e la potenza di calcolo proporzionata per elaborare questi input possono occuparsi delle banali attività di navigazione che di norma richiedono l'attenzione dell'uomo.
I trattori possono inoltre utilizzare fotocamere per l'analisi del terreno per applicazioni mirate di pesticidi in tempo reale sulle aree da coltivare. Ciò consente di risparmiare sui costi chimici e sull'impatto ambientale, mentre la produzione di erbicidi genera un tipo di polverizzazione ad ampio raggio. Sebbene questa sembri essere un'applicazione basata su un trattore guidato dall'uomo oggi, non c'è alcuna ragione per cui la distribuzione di semi/pesticidi non possa essere integrata in una soluzione (persino più) automatizzata in futuro.
Raccolta dei frutti a opera dei robot
Sebbene i mietitrebbia abbiano notevolmente ridotto la manodopera coinvolta nel raccolto dei cereali, la raccolta automatizzata della frutta non è ampiamente diffusa oggi. Tuttavia, lo sviluppo di questa attività è in corso e lo sviluppo della robotica destinata a questa finalità è iniziato già dagli anni '90. Molti di questi progetti utilizzano un braccio robotico abbastanza standard, dispositivi di estremità personalizzati e sensori visivi per identificare e raccogliere la frutta. L'identificazione visiva potrebbe consentire la raccolta di frutta alla massima maturazione, ma raggiungere un frutto e coglierlo realmente rimane una sfida.
Un'idea interessante di raccolto è la piattaforma di droni collegati di Tevel Aerobotics Technologies. Invece di utilizzare un singolo braccio robotico o persino un gruppo di bracci, il sistema Tevel usa una serie di droni collegati a una stazione base mobile, ciascuno con un aspiratore e un effettore. Questa configurazione consente la libertà di movimento localizzata di una piattaforma volante, senza i classici problemi di ricarica dei droni. Tevel ha in programma la vendita di questi macchinari, ma offre anche l'automazione del raccolto come servizio.
Agricoltura verticale indoor
L'automazione standard della fabbrica è concepita per ridurre al minimo la variabilità, portando il prodotto in fase di produzione attraverso una serie di passaggi predefiniti. L'agricoltura, tuttavia, è un'operazione intrinsecamente organica, soggetta a condizioni ambientali variabili che possono essere difficili da gestire per una macchina. L'agricoltura robotica indoor mira a organizzare la crescita delle piante in modo da poter controllare tutti gli aspetti del ciclo di vita organico. Come ulteriore vantaggio, i pesticidi in genere non sono necessari, in quanto gli ambienti interni possono essere mantenuti senza insetti.
Il concetto di agricoltura verticale sfrutta il vantaggio dei mini lotti in pila per la crescita delle piante, consentendo alle aree di terra di moltiplicarsi verso l'alto. Una fonte di illuminazione artificiale viene applicata a ogni livello e per fornire nutrienti alle radici vengono utilizzati sistemi avanzati di irrigazione e coltura come l'idroponica. Le aziende agricole di questo tipo possono produrre cibo in prossimità delle aree urbane in cui verrà consumato o persino al loro interno, consentendo un risparmio dei costi di trasporto.
Un esempio corrente di questo tipo di aziende è Bowery Farming, con strutture nel New Jersey e in Maryland, nelle vicinanze delle località in cui i prodotti vengono consumati. Forse i negozi di alimentari del futuro non avranno più dei camion che consegnano prodotti dal retro, ma li sposteranno semplicemente nella vetrina una volta maturi nell'installazione per l'agricoltura robotica collegata al negozio.
Robot automatizzati per l'agricoltura con conduzione umana
Sebbene l'automazione continua ad avanzare, è sicuro presumere che gli esseri umani continueranno a essere coinvolti nell'agricoltura in futuro, in qualche forma. Se non altro, come afferma Katie Morich delle operazioni agricole per il New Jersey di Bowery: "I robot si sentiranno soli se non hanno con chi parlare". O per cambiare una citazione di Warren Bennis: "La fattoria del futuro avrà solo due dipendenti, un uomo e un cane". E l'uomo avrà il compito di dare da mangiare al cane. Il cane avrà il compito di evitare che l'uomo tocchi l'attrezzatura".
Forse non si tratta del ruolo tradizionale di un contadino e del suo cane, ma con l'aumentare della popolazione mondiale avremo bisogno di una produzione di cibo più intelligente ed efficiente. Tra i guadagni in termini di efficienza e la potenziale eliminazione dei costi di trasporto, le tecniche agricole (persino più) automatizzate possono fornire il nostro cibo in futuro.
