I trattori robot non sono più il sogno avveniristico di qualche visionario, ma una realtà. E per rendersene conto basta fare un giro sul web, oppure riguardarsi l’anticipazione del Fira World 2023, la grande fiera dedicata alla robotica. In modalità virtuale si possono visionare dozzine di macchine autonome per la lavorazione del terreno, con compiti che vanno dalla semina ai trattamenti, in contesti di agricoltura specializzata o di pieno campo.
È il caso del Robotti di Agrointelli, ditta che a dispetto del nome nasce e ha sede in Danimarca. Il suo porta attrezzi, grazie a un attacco a tre punti, può montare attrezzature tradizionali per eseguire diverse attività in campo aperto.
Specifici per il diserbo, invece, Robot One di Pixelfarming Robotics e Claws di Earth Rover. Il primo dispone di una decina di bracci equipaggiabili con diversi attrezzi per il diserbo meccanico, il secondo spara fasci di luce sulla base delle infestanti, provocandone la morte.
Altri automi monitorano le colture in campo, oppure operano in spazi ridotti come quelli delle serre. Un ambiente, quest’ultimo, assai adatto ai mezzi senza conducente, in quanto ben delimitato e con corsie chiaramente definite. Tanto è vero che la serricoltura è uno dei settori in cui per primi si sono sviluppate le macchine autonome; questo principalmente per la raccolta di frutta e ortaggi.
Piccoli o grandi?
I mezzi sopra citati – ma ve ne sono molti altri, come il Bakus di Vitibot, porta attrezzi scavallante per la viticoltura già presente anche in Italia, per esempio – hanno alcune caratteristiche comuni. La prima: sono totalmente alieni dal tradizionale concetto di trattore, con cui hanno in comune, alla fine, le ruote e poco altro.
La seconda: sono quasi sempre alimentati a energia elettrica, talvolta con tentativi di ricarica in campo tramite pannello fotovoltaico fissato sul tetto.
Accanto a questo filone, che potremmo a ragione definire di robot agricoli, ve n’è però un altro che segue un percorso molto più tradizionale: non a caso è popolato dagli storici nomi della meccanica agricola, da John Deere a New Holland, passando per Valtra, Kubota e molti altri. In linea di massima possiamo dire che mentre i (relativamente) piccoli trattori robot sono ideati e costruiti quasi sempre da startup o comunque da aziende esterne alla tradizione della meccanica agricola, i big del settore lavorano per automatizzare trattori simili a quelli cui siamo abituati.
I costruttori storici, pertanto, pensano a un trattore autonomo assai simile al trattore odierno. Al più, privato della postazione di guida o dell’intera cabina, che in certi prototipi è del tutto assente e in certi altri può essere staccata dal mezzo. Queste macchine somigliano alle attuali anche nel sistema di alimentazione, che resta endotermico: diesel nella maggior parte dei casi, o al più metano, con un occhio però anche all’idrogeno.
Le ragioni di queste differenze sono abbastanza evidenti: i costruttori tradizionali hanno le catene di montaggio, le conoscenze e la tecnologia per realizzare trattori simili agli attuali, mentre le startup non possono investire decine di milioni di euro in linee produttive complesse e robotizzate. Puntano allora su macchine più piccole e di più semplice realizzazione, fermo restando il contenuto tecnologico di primo livello.
Le dimensioni, inoltre, sono importanti anche per il trasporto, in quanto questi mezzi, privi di pilota e anche di comandi, non possono circolare su strada e devono quindi essere trasferiti su carrello da un campo (o vigneto) all’altro. L’obiettivo dei grossi costruttori è al contrario arrivare, vedremo in che tempi, a un trattore in grado sia di lavorare in campo sia di muoversi su strada in totale autonomia.
I prototipi in circolazione
Uno degli ultimi mezzi autonomi presentati è il Sesam 2 di John Deere, ad alimentazione elettrica. Grazie a una batteria da 1.000 kWh può lavorare per un giorno intero senza bisogno di ricarica. In modalità standard, il Sesam 2 non ha cabina, che si può però montare per i trasferimenti su strada.
È del resto privo di cabina anche il prototipo di Case Ih, presentato nel 2016 al Farm Progress Show di Boone (Iowa) e poi medaglia d’argento al Sima di Parigi. Basato su un Magnum Cvx, funziona sia grazie al segnale satellitare sia attraverso una rete di telecamere e radar che rilevano eventuali ostacoli fissi o in movimento e arrestano la macchina in caso di pericolo.
Una strada assai simile è stata seguita dal costruttore bielorusso Minsk Tractor Works con il Belarus A3523i: ancora una volta, un trattore autonomo ricavato da uno tradizionale a cui è stata tolta la cabina. È mosso da un motore Cummins che sviluppa 350 cavalli e da una trasmissione a variazione continua con motori elettrici, in grado di fornire energia anche a eventuali attrezzature.
Assomiglia invece in tutto e per tutto a un normale T8 Blue Power il trattore-robot NH Drive di New Holland. La scelta, che differenzia il marchio italo-americano dai cugini di Case IH, è stata di realizzare un mezzo che può lavorare sia in modalità autonoma sia con conducente a bordo, nel caso di attività per le quali non sia ancora possibile o legalmente permessa la guida senza operatore. Interessante – anche se non nuova – l’opzione master-slave, ovvero la possibilità che il trattore operi in tandem con un altro mezzo fornito di pilota. In questo caso un solo trattorista farebbe funzionare due macchine, in pratica raddoppiando la produttività senza rinunciare a un minimo di controllo umano sull’operato.
Il T8 New Holland e il Case Ih Magnum non sono i soli tentativi di arrivare a macchine senza conducente da parte del gruppo Cnh. Quest’ultimo ha infatti investito somme importanti in Monarch Tractor, azienda fondata nel 2018 a Livermore, in California.
Grazie anche a questi fondi, nel giro di soli due anni Monarch ha progettato un trattore agricolo a propulsione elettrica e guida autonoma. Si chiama Mk-V ed è un mezzo specialistico, con potenza limitata a 52 kW (70 cavalli) essenzialmente per bilanciare prestazioni e autonomia delle batterie, che è, come noto, il vero ostacolo sulla strada dell’elettrificazione dei mezzi agricoli.
Mk-V appartiene alla famiglia dei trattori senza conducente ma con cabina e come gli altri mezzi di questo tipo è dotato delle più avanzate tecnologie di rilevamento satellitare e via telecamera per operare in sicurezza tra i filari. Si tratta peraltro di una macchina che va oltre il prototipo: Monarch dichiara infatti di essere pronta ad avviare la costruzione in serie in qualsiasi momento.
Macchine che già lavorano
Sebbene la larghissima parte dei mezzi senza conducente siano dei concept, si cominciano a vedere i primi casi di macchine pronte per la produzione in serie. Oltre al Monarch Mk-V appena citato, ricordiamo che al Ces 2022 di Las Vegas John Deere ha fatto parlare di sé presentando un trattore autonomo che, a differenza del Sesam 2, può essere prodotto in serie.
Basato su un JD 8410, è dotato di sei coppie di telecamere stereoscopiche e di una rete neurale che analizza ogni pixel raccolto dagli occhi elettronici in pochi millisecondi, prendendo immediatamente decisioni in merito al lavoro o alla necessità di fermarsi per la presenza di estranei o ostacoli sul terreno.
Il primato del trattore autonomo già in attività spetta però, almeno per nostra conoscenza, alla finlandese Valtra, che già alla fine del decennio scorso ha messo al lavoro alcuni mezzi autonomi presso l’aeroporto di Ivalo, noto per essere l’aerostazione più a nord del mondo. Qui, dove le piste sono coperte di neve per almeno 150 giorni l’anno, due Valtra senza pilota escono dall’hangar, fanno rifornimento in autonomia e percorrono le piste rimuovendo neve e ghiaccio.
Lo stesso costruttore scandinavo, del resto, detiene anche il record di velocità nello sgombero neve, realizzato nel 2018: 73,1 km orari, ancora una volta senza che nessuno pilotasse il T 254 autore dell’impresa.
I costruttori, da Cnh a John Deere, sembrano insomma credere molto nel trattore autonomo e stanno investendo sulla ricerca in materia: secondo uno studio di Global Market Insights, tra cinque anni questo settore varrà, nel mondo, 95 miliardi di dollari, 40 in più che nel 2020. La domanda è, a questo punto, perché non si vedono ancora i primi trattori senza conducente al lavoro nei campi. Problemi tecnologici? O di altro tipo?
La tecnologia per far sì che un trattore lavori senza assistenza umana esiste ed è già ben collaudata. Le guide automatiche sono ormai in grado di effettuare anche le svolte a fine campo, non soltanto agganciando la successiva linea di virtuale, ma interrompendo il lavoro, alzando l’attrezzo e modificando regime e velocità. In pratica, l’uomo può limitarsi a sovrintendere. E allora?
Anche Claas investe sui robo-trattori
Nella corsa ai trattori senza conducente, Claas non resta certo a guardare: proprio poche settimane fa ha annunciato di aver aumentato la sua quota di investimenti nella start-up olandese AgXeed B.V, che realizza al momento tre modelli di macchina operatrice autonoma: un semicingolato da 155 kW e gli Ag-bot, a tre e quattro ruote, da 55 kW, rispettivamente per vigneto e campo aperto.
Già nei prossimi mesi, fa sapere Claas, i concessionari del gruppo presenti in Germania e Svizzera inizieranno a promuovere e vendere le macchine AgXeed, compiendo un ulteriore passo verso l’automazione delle operazioni agricole.
La questione legale
Il vero nodo, come abbiamo già scritto qualche settimana fa, non è tecnologico ma legale e riguarda essenzialmente la responsabilità in caso di malfunzionamento e di danni provocati da una macchina senza controllo umano.
Come sottolinea Francesca Hennig-Possenti, Senior Counselor di John Deere Europa, c’è una grossa differenza tra un trattore che segue un percorso prestabilito e uno che prende decisioni in autonomia. Anche gli esempi che abbiamo riportato sopra – dai Valtra in aeroporto all’8000 di John Deere – sono fondati sul fatto che il trattore, di fronte a un ostacolo o alla perdita del segnale, si arresta e rimane fermo in attesa dell’operatore.
Al contrario, una vera macchina autonoma in una situazione del genere deve prendere una decisione: aggirare l’ostacolo, fermarsi e tornare indietro, passarci sopra. È questa possibilità di scelta a rendere la macchina autonoma e non semplicemente dotata di guida automatica.
Spiega Hennig-Possenti: «Per la complessità intrinseca all’intelligenza artificiale, tuttavia, diventa difficile capire, in caso di errore, chi ha sbagliato. Con l’automazione delle operazioni è tutto più semplice: ci sono una macchina e un software che la controlla. Il guasto può essere meccanico o informatico, non vi sono altre strade. L’intelligenza artificiale è al contrario basata su un algoritmo, che deve essere ”istruito”, se così possiamo dire. Per farlo occorre inserirvi dei dati; anzi moltissimi dati. Quanti alberi si devono far vedere a una macchina per insegnarle a riconoscere un albero? Cento? Mille? Un milione? Ma poniamo anche di aver istruito a dovere il nostro sistema e tuttavia avviene un incidente. Di chi è la colpa? Di chi ha scritto l’algoritmo? Di chi ha immesso le informazioni per farlo funzionare? Del fabbricante della macchina? Di chi l’ha comprata e la fa lavorare?».
Siamo in una situazione, continua Hennig-Possenti, «in cui un costruttore, pur avendo acquistato un algoritmo corretto e avendo inserito correttamente tutti i dati necessari a istruirlo, può essere ritenuto responsabile di un evento avverso. Senza contare che, per sua natura, l’intelligenza artificiale continua ad apprendere durante l’uso, ora dopo ora, e questo rende ancor più complicato determinare le cause di un malfunzionamento, che potrebbe anche essere dovuto all’esperienza accumulata dalla macchina. Pensiamo a due trattori autonomi identici, uno che lavora sui colli toscani e un altro nelle risaie della Pianura Padana. Dopo qualche anno di attività avrebbero un database esperienziale completamente diverso». E i costruttori, di fronte a tanta incertezza, sono restii a rischiare.
