Da sogno futuristico le macchine agricole autonome sono diventate realtà e oggi vivono un vero e proprio boom. Grazie al continuo fiorire di sistemi di automazione all'avanguardia, attualmente troviamo sul mercato modelli autonomi con o senza cabina, dotati di differenti sistemi di propulsione e capaci di svolgere una o più operazioni in campo.
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Esaminando alcuni dei mezzi in circolazione, abbiamo individuato tre filoni:
- robot che - sviluppati perlopiù da start up - sono molto diversi dai trattori convenzionali, privi di cabina e alimentati con energia elettrica;
- trattori autonomi che - prodotti dai grandi player del settore - sono apparentemente uguali alle trattrici già in uso, ma possono muoversi senza conducente grazie alla guida autonoma;
- porta attrezzi autonomi che - realizzati da produttori di attrezzature o altri costruttori - hanno caratteristiche simili alle trattrici tradizionali, ma non possiedono la cabina.
La cabina non serve più?
Per prima cosa ci siamo chiesti se l'assenza del posto guida sia un vantaggio o uno svantaggio, se davvero i macchinari autonomi senza cabina siano destinati a prevalere su quelli cabinati e come evolveranno nei prossimi anni. Sicuramente il mancato montaggio della cabina semplifica il lavoro dei produttori, che evitano di installare una serie di componenti e allestire una linea di assemblaggio ad hoc in fabbrica. Ma è una scelta apprezzabile anche dagli utilizzatori?
Mezzo autonomo senza cabina VTE in mostra nello stand Lemken ad Agritechnica 2023
(Fonte foto: AgroNotizie)
"Le macchine autonome senza cabina garantiscono vantaggi operativi e logistici anche ai titolari delle aziende agricole - afferma Davide Rizzo, ex docente di meccanica agraria di UniLaSalle a Beauvais e attualmente ricercatore di agronomia presso il French National Research Institute for Sustainable Development. Infatti, l'assenza della cabina influisce sul baricentro dei mezzi che risultano più stabili, più leggeri rispetto ai trattori tradizionali e conservano la stessa capacità di trazione".
"Inoltre, con i modelli senza cabina, si può evitare la ricerca e la gestione dei trattoristi, sempre meno disponibili e spesso poco formati sulle ultime tecnologie di bordo - aggiunge Rizzo. I titolari delle aziende agricole si assumono grossi rischi quando a bordo di grandi trattori, a guidare sono conducenti inesperti. Soprattutto sulle strade strette dei piccoli paesi e delle campagne. Al contrario, i mezzi autonomi sono equipaggiati con sensori e sistemi anti collisione talmente evoluti, da garantire una sicurezza addirittura superiore rispetto ai trattoristi meno 'navigati'".
Macchine autonome, ancora alcuni ostacoli
Se vi state chiedendo perchè molti modelli autonomi sono ancora cabinati, uno dei motivi è da ricercare nella legislazione europea non aggiornata. Nonostante i progressi fatti con l'arrivo del nuovo Regolamento Macchine, dell'AI Act e del Cyber Resilience Act, il quadro normativo dell'Unione europea non fornisce ancora standard produttivi specifici per i macchinari senza conducente e non chiarisce di chi è la responsabilità se uno di questi commette errori provocando danni.
Se i robot possiedono un'intelligenza artificiale (AI) basata su un algoritmo istruito che, una volta in uso, continua ad apprendere dal lavoro in campo, è difficile capire se il funzionamento scorretto è dovuto a errori in fase di istruzione dell'algoritmo o all'esperienza acquisita successivamente dall'AI.
Porta attrezzi autonomo Karl di KUHN abbinato a un erpice rotante HR 2520e
(Fonte foto: AgroNotizie)
Anche per questo, le macchine autonome non possono ancora circolare senza conducente su strada e diventa necessario caricarle su un rimorchio o un camion per il trasporto in campo. Quindi, molti produttori preferiscono lasciare la cabina per permettere agli agricoltori di salire a bordo e guidare il mezzo dal centro aziendale all'appezzamento da lavorare.
Un altro fattore meno operativo che frena la diffusione dei macchinari senza cabina è l'attaccamento degli agricoltori al ruolo di conducenti. "Il trattore è uno strumento molto importante dal punto di vista culturale e sottrarlo agli operatori agricoli ha un impatto forte sulla loro identità - spiega Rizzo. Molti agricoltori, anche giovani, non sono ancora pronti a restare in ufficio a supervisionare il robot mentre lavora in campo".
Robot: il futuro è tutto da scrivere
Le macchine senza cabina, stando a quanto evidenziato da Rizzo, avranno con buona probabilità più successo in quelle realtà dove i titolari, provenienti da altri comparti, hanno un approccio più imprenditoriale e puntano ad ottimizzare al massimo l'investimento, evitando di gestire manodopera agricola che comporta costi e vincoli burocratici.
Guarda il video del trattore autonomo Amos di Amos Power in azione al Fira Usa 2022
Con l'aumento delle difficoltà legate al reperimento di manodopera e il progresso delle tecnologie robotiche, anche chi si dedica all'agricoltura da generazioni potrebbe convincersi a usare mezzi autonomi, purché caratterizzati da dimensioni, capacità e flessibilità simili a quelli già in uso in azienda. "Durante una passata edizione della fiera Innovagri, il mio gruppo di lavoro ha notato che gli agricoltori erano molto interessati ai robot più grandi e capaci di trainare diversi tipi di attrezzi, in altre parole quelli più somiglianti ai trattori tradizionali" specifica Rizzo.
Probabilmente, nel breve termine, riscuoteranno maggiore successo i porta attrezzi autonomi utilizzabili per diverse attività - dalla lavorazione del terreno alla difesa passando per la semina - e quindi per numerose ore all'anno.
"In Francia, le aziende agricole fanno sempre più fatica a trovare operatori disposti a eseguire i trattamenti fitosanitari sia per una questione di sicurezza sia per una questione ambientale. In questo contesto, i robot che permettono di distribuire agrofarmaci senza la presenza umana, assumeranno un'importanza crescente - sostiene Rizzo. Di contro, la manodopera agricola avrà ancora un ruolo predominante nelle operazioni più delicate, ad esempio nella raccolta di alcune tipologie di frutti e ortaggi".
L'automazione al servizio delle attrezzature
Esaminiamo ora alcuni grandi mezzi autonomi senza cabina, realizzati da costruttori di attrezzi e muniti di sistemi di propulsione ibridi, in grado di assicurare una potenza adeguata agli implement da pieno campo.
Secondo Rizzo, "il passaggio a motorizzazioni full electric su tali modelli, avverrà quando verranno sviluppate batterie con capacità adeguate e trasmissioni elettriche. Finché le trasmissioni resteranno idrauliche, i sistemi diesel o ibrido continueranno ad essere protagonisti sui robot porta attrezzi di grandi dimensioni".
Modello VTE con nuova livrea grigio platino impegnato nello sfalcio dell'erba
(Fonte foto: Combined Powers)
VTE di Lemken e Krone
Esempio di trattore autonomo ibrido è il prototipo VTE, frutto del progetto Combined Powers di Lemken e Krone. La versione attuale del VTE monta un sistema diesel-elettrico da 230 cavalli che trasferisce potenza alle ruote e alla Pto, nonché 4 ruote sterzanti che assicurano un'ottima capacità di trazione. Inoltre, un attacco e una Pto anteriori, permettono la combinazione di attrezzature frontali con quelle posteriori. Un timone ad hoc consente il traino su strada con un trattore.
Integrabile anche con implement di altri brand, VTE è entrato in azione al DLG Feldtage 2024 con un coltivatore Lemken Karat 10 ed è oggetto di continui sviluppi basati sui feedback degli agricoltori e sui test in campo. L'obiettivo è giungere a un mezzo commercializzabile in tempi rapidi.
AgBot 5.115T2 e 2.055W4 di Agxeed
Per il lavoro prolungato in campo aperto ci sono anche gli AgBot 5.115T2 e 2.055W4, realizzati da Agxeed con il supporto di Claas e Amazone e distribuiti in nord Italia da Rinaldin Group.
Il modello cingolato 5.115T2, con carreggiata regolabile da 1,90 a 3,20 metri, monta un motore diesel Deutz da 156 cavalli che genera energia per i motori elettrici, responsabili della trazione e dell'alimentazione dell'idraulica e della Pto. Diversamente, sul modello a 4 ruote 2.055W4 batte un diesel Deutz da 75 cavalli al servizio del drive train elettrico.
La Pto elettrica, la pompa idraulica da 85 litri al minuto, i distributori proporzionali e i sollevatori anteriore e posteriore, consentono ai due AgBot di gestire diversi attrezzi, compresi implement per la fienagione. Sistemi avanzati, sensori e bumper sensibili al contatto garantiscono un funzionamento sicuro.
Scopri come lavorano i mezzi autonomi AgBot di Agxeed
Karl di KUHN
Ideato da KUHN, il concept Karl è anch'esso ibrido: un motore diesel Volvo Penta D5 da 175 cavalli alimenta un generatore elettrico che fornisce corrente ai due cingoli in gomma e alle attrezzature collegate. Finora il concept compatto ha lavorato con l'erpice rotante elettrificato HR 2520e, ma opera anche con combinazioni di attrezzi anteriori e posteriori e modifica il suo comportamento in base alle richieste dell'implement, adottando azioni correttive ed eseguendo le operazioni al meglio.
In campo Karl lavora in autonomia, previa creazione di una missione basata sull'appezzamento rilevato, e opera all'interno dei confini grazie a un sistema di geofencing. In strada può essere trasportato su un rimorchio senza necessità di permessi speciali, perché è largo solo 2,50 metri.
Porta attrezzi, no al driver e al motore diesel
Accanto ai mezzi autonomi grandi e ibridi, esistono modelli più piccoli e full electric. Prodotti da aziende che si sono dedicate fin dall'inizio alla robotica, generalmente i trattori autonomi elettrici lavorano meno ore rispetto agli esemplari sopra citati, ma sono comunque in grado di gestire diverse attrezzature.
E-K18 di SoftiRob
Simile a un trattore articolato isodiametrico, ma privo di cabina, E-K18 della francese SoftiRob si sposta grazie a due motori elettrici da 25 cavalli montati sui due assali e alimentati da una batteria al litio. Un'ulteriore batteria fornisce energia agli attrezzi e all'impianto di illuminazione e, in caso di guasto della batteria principale, muove il mezzo. E-K18 lavora in modo autonomo a pieno regime per oltre 4 ore, sfruttando un sistema di navigazione Gps Rtk per seguire traiettorie ottimizzate e sensori Lidar per scansionare l'ambiente.
Il porta attrezzi è semplice da trasportare su rimorchio e capace di svolgere diverse operazioni agricole, poiché è molto compatto, leggero e versatile. Nel dettaglio, può essere abbinato a una zappatrice, una seminatrice o un'irroratrice elettriche, realizzate da Softirob e facilmente intercambiabili.
Guarda il video sul trattore autonomo SoftiRob E-K18, prossimamente in mostra al World Fira 2025
Amos di Amos Power
Mezzo autonomo full electric, Amos della statunitense Amos Power, è disponibile nei modelli A3 e A4. Il modello A3 con larghezza di 1,20 metri, è pensato per la lavorazione, la semina di cover crop, lo sfalcio e l'irrorazione, mentre A4 - largo 1,80 metri - è concepito per sostituire i trattori utility compatti nelle attività in pieno campo. Entrambi vantano un sistema di propulsione da 75-85 cavalli, composto da tre motori elettrici che gestiscono i cingoli e la Pto elettrica. La batteria, ricaricabile in tempi rapidi, garantisce un'autonomia di 4-8 ore.
Già sul mercato e trasportabili mediante rimorchi, A3 e A4 operano da soli con grande precisione, decidendo il percorso migliore e mappando il campo. I due robot assicurano elevata reattività ai cambiamenti intorno a loro grazie ad algoritmi di autoapprendimento, telecamere stereo, radar e processori grafici all'avanguardia.
Robotica: qualcosa si muove anche in Italia
Lo sviluppo di robot procede a gonfie vele in Francia e negli Stati Uniti, mentre va più a rilento nel nostro paese. Tuttavia, alcune aziende italiane hanno iniziato a usare il loro know how per realizzare macchine autonome, provviste di diversi tipi di alimentazione e capaci di operare in differenti contesti.
Video del mezzo autonomo Black Shire RC 3075 al lavoro in Portogallo
RC 3075 di Black Shire
Black Shire, con il supporto di Dragone, propone il modello ibrido RC 3075, visto ad Enovitis in campo 2024. Su RC 3075, due motori elettrici indipendenti azionano due cingoli garantendo un controllo ottimale della coppia e della velocità di rotazione. Un propulsore diesel Kubota da 75 cavalli produce corrente elettrica e potenza idraulica per gli attrezzi. Inoltre, antenne GNSS per la ricezione dei segnali satellitari, antenne wifi e 2G/3G/4G per la connessione a Internet e sensori, garantiscono efficienza e sicurezza anche senza l'operatore.
RC 3075 può gestire attrezzature anteriori e posteriori con attacchi di categoria I e II mediante i due sollevatori, le due prese elettriche e vari distributori idraulici. Finora ha lavorato con implement da vigneto, come trince, spollonatrici, atomizzatori e altri attrezzi per la difesa delle viti.
Evo4 di Eve Corporate e Pierre Trattori
Dalla collaborazione tra Eve Corporate e Pierre Trattori nasce il modello autonomo Evo4 che arricchisce la gamma di trattori elettrici a marchio Agri Eve.
Evo4 si declina nelle versioni base e HP: la prima, monta doppio motore elettrico da 100 cavalli e una batteria da 40 kilowattora, la seconda raggiunge i 110 cavalli con un doppio motore elettrico più potente e una batteria da 50 kilowattora. Le batterie sono ricaricabili fino all'80% in 50 minuti tramite colonnina oppure completamente in un intervallo dalle 4 alle 8 ore in monofase.
Il sistema di guida automatizzata ADS permette il movimento autonomo e modelli basati sull'AI, consentono l'integrazione delle indicazioni e il calcolo del percorso più breve. In più, sensori e telecamere individuano gli ostacoli. L'impianto elettrico e la Pto da 540 giri al minuto - abbinata a un sollevatore posteriore da 2.400 chili - alimentano diversi tipi di attrezzi.
Trattore autonomo Agri Eve Evo4 con telaio integrale oscillante
(Fonte foto: Agri Eve)
Oxe-E di Agrirobot GPS
Di Agrirobot GPS, il trattore Oxe-E è autonomo ed elettrico, ma alimentato da un cavo tramite linea trifase a 380 volt. Il cavo, lungo 1.500 metri, fornisce una potenza di 50-100 kW per la trazione e di 150 kW per la gestione degli attrezzi collegati. Un software dedicato, consente all’operatore di impostare le istruzioni di lavoro sul computer e trasferirle al mezzo che poi opera autonomamente in campo grazie al Gps.
Funzionante 24 ore su 24 e pesante 20 tonnellate, Oxe-E è indicato per eseguire lavorazioni pesanti in pieno campo (aratura, dissodatura, preparazione del letto di semina, semina) e - a detta del produttore - per ridurre i costi d'esercizio, di manutenzione e di manodopera. Nei test condotti finora, le parti meccaniche ed elettroniche del mezzo hanno funzionato bene.
