Rivista di informazione del Dipartimento di Ingegneria Industriale
Università di Trento
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In collaborazione con la Libera Università di Bolzano, il gruppo del prof. Marco Camurri sviluppa nuovi algoritmi per la navigazione autonoma, la localizzazione e la mappatura delle foreste del Trentino-Alto Adige, attraverso l’impiego combinato di robot quadrupedi e droni.
Il progetto europeo Horizon Digiforest, in fase di conclusione, ha dimostrato la possibilità di mappare automaticamente foreste pianeggianti in Regno Unito, Svizzera e Finlandia mediante robot quadrupedi, scanner portatili e droni operanti sia sotto sia sopra la chioma. I dati acquisiti vengono integrati tramite algoritmi di Simultaneous Localization and Mapping (SLAM), consentendo la costruzione di inventari forestali tridimensionali in tempo reale.
Questi inventari includono informazioni dettagliate e geolocalizzate sugli alberi (diametro a petto d’uomo (DBH), altezza, specie e stato di salute), superando i limiti delle attuali metodologie manuali, basate su rilievi in campo lunghi e difficilmente scalabili. L’aggiornamento automatizzato dei dati apre la strada a una gestione forestale più dinamica, fondamentale in un contesto di cambiamenti climatici sempre più rapidi.
Il progetto FORMA (Forest Monitoring and Automation) estende questo approccio alle foreste alpine, più dense e impervie. La ricerca si concentra su due direttrici principali: lo sviluppo di controllori avanzati basati su Reinforcement Learning, in collaborazione con i prof. Del Prete e Saveriano, e l’ideazione di algoritmi SLAM robusti in presenza di vegetazione fitta e in movimento.
Un ulteriore elemento innovativo è l’integrazione di camere iperspettrali e multispettrali, che permettono di analizzare la vegetazione anche oltre lo spettro visibile, rilevando precocemente segnali di stress idrico o la presenza di agenti patogeni, come il bostrico. L’obiettivo è la costruzione di mappe volumetriche del bosco che integrino informazioni geometriche e semantiche, migliorando la capacità di monitoraggio e intervento.
Accanto a queste attività, una collaborazione con la Libera Università di Bolzano, l’Università di Linz e l’Università del Sussex esplora l’uso dei robot quadrupedi per lo studio del comportamento animale. In particolare, viene analizzato il movimento di peering tipico della mantide religiosa, una rototraslazione della testa che consente di ricostruire lo sfondo anche in presenza di occlusioni, come nel caso di vegetazione densa.
Questo principio è collegato al concetto di “apertura sintetica”: combinando più immagini acquisite da punti di vista leggermente diversi, è possibile ricostruire informazioni nascoste e mettere a fuoco elementi sullo sfondo, rendendo trasparenti gli ostacoli in primo piano. I risultati mostrano che, anche con occlusioni fino al 50% dell’immagine, è possibile ottenere una ricostruzione sufficientemente dettagliata da consentire a modelli multimodali avanzati di riconoscere correttamente gli oggetti.
Lo studio è attualmente disponibile in preprint: https://arxiv.org/abs/2511.16262
