Ricercatori italiani pionieri dei gemelli digitali per ridurre i costi e i rischi dei test sui vigneti

Nei vigneti italiani è in corso una trasformazione silenziosa ma significativa. La tecnologia sta diventando parte integrante della viticoltura, con robot, sensori e intelligenza artificiale che ora lavorano a fianco di coltivatori esperti. Tra gli sviluppi più recenti vi sono Frasky, un robot creato dall'Istituto Italiano di Tecnologia, e un selezionatore di uve dotato di intelligenza artificiale utilizzato da Tenute del Cerro a Montepulciano. Un'altra innovazione è l'RC 3075, un portattrezzi autonomo sviluppato da Black Shire in collaborazione con Roberto Conterno della rinomata azienda vinicola Giacomo Conterno e con l'ingegnere Federico Bona, che ha recentemente ricevuto il Premio Innovazione Tecnologica 2025.

L'ultima novità arriva dai ricercatori dei Dipartimenti di Ingegneria Meccanica e di Elettronica, Informazione e Bioingegneria del Politecnico di Milano. In collaborazione con Soluzioni Ingegneria, azienda specializzata in software di simulazione per veicoli, hanno sviluppato un nuovo sistema per testare e ottimizzare le strategie di guida autonoma dei trattori in un ambiente virtuale. Questo sistema crea un gemello digitale del vigneto che riproduce accuratamente pendenze, terreni irregolari e disposizione dei filari.

Secondo il team di ricerca, l'uso di simulazioni realistiche può ridurre i rischi e i costi associati alle prove sul campo. La tecnologia offre anche un valido strumento per la formazione degli operatori e potrebbe contribuire ad accelerare l'adozione di nuove tecnologie agricole. Lo studio, pubblicato su AgriEngineering, delinea un metodo completo per creare scenari realistici di vigneto e valutare gli algoritmi di controllo per la guida autonoma.

L'obiettivo non è semplicemente quello di ridurre la presenza umana nel vigneto. I ricercatori intendono invece fornire un ambiente digitale ad alta fedeltà in cui le soluzioni di automazione basate su sensori e algoritmi predittivi possano essere sviluppate, testate e migliorate in modo sicuro. In questo ambiente virtuale sono stati testati trattori dotati di sensori GNSS (Global Navigation Satellite System) e IMU (Inertial Measurement Unit) a basso costo. Questi dispositivi consentono ai trattori di spostarsi autonomamente tra i filari e di eseguire manovre di svolta precise fuori dal campo.

I sensori GNSS utilizzano i segnali satellitari per calcolare le coordinate geografiche in qualsiasi punto della Terra, mentre le IMU misurano il movimento e l'orientamento in tempo reale. Combinando queste tecnologie con algoritmi avanzati, i trattori possono navigare in complessi layout di vigneti senza l'intervento umano.

Federico Cheli, professore del Politecnico di Milano e coordinatore del progetto, spiega che il loro approccio riunisce la modellazione del terreno, i sistemi di controllo avanzati e i dati realistici dei sensori in un unico ambiente di simulazione. Questa integrazione consente ai ricercatori di accelerare lo sviluppo, riducendo al minimo i rischi e le spese dei test sul mondo reale.

L'uso dei gemelli digitali in agricoltura è ancora emergente, ma promette di migliorare l'efficienza e la sicurezza nella gestione dei vigneti. Con l'adozione di queste tecnologie da parte di un maggior numero di aziende vinicole, il ruolo dell'automazione nella viticoltura è destinato a crescere. Per ora, i ricercatori italiani stanno guidando gli sforzi per garantire che le innovazioni future siano testate a fondo prima di raggiungere i campi.