La robótica en la agricultura | ¿Qué robots trabajan realmente en las tareas agrícolas?

La recolección de frutas y verduras es un trabajo duro y repetitivo. Debido a la falta de interés, y, ahora, a la interrupción sin precedentes de la pandemia del COVID-19 la cantidad de mano de obra humana está disminuyendo. Una de las tareas primordiales en la que los robots agrícolas pueden ayudarnos es a recolectar los cultivos - entonces ¿Qué podemos encontrarnos ahí afuera?

El término 'robot' proviene de la palabra checa 'roboti', que significa 'trabajador esclavo'. Desde que se acuñó en 1920, los robots se han hecho cargo cada vez más del 'trabajo pesado' en nuestras vidas, incluidos los robots de recolección que pueden ayudarnos a recoger nuestras frutas y verduras.

EL USO DE ROBOTS PARA RECOLECTAR LOS CULTIVOS

Las cosechadoras mecánicas fueron el primer paso hacia la agricultura robótica - maquinaria que utiliza métodos simples y contundentes (como sacudir físicamente la fruta de los árboles o cortar el trigo del suelo) para recolectar la cosecha. La primera cosechadora mecánica de tomates se patentó en 1960 - una máquina que cortaba las plantas al nivel del suelo y luego las agitaba para separar los tomates. En 1970, el 95% de todos los tomates cultivados en California destinados a salsas y latas de conserva se cosechaban a máquina.¹

Pero los robots no pueden cosechar todos los cultivos. La cosecha mecánica es más adecuada para cultivos que no se dañan fácilmente (como las almendras) o en los que las marcas podrían no importar, como los tomates para salsa. Pero los supermercados tienen estándares extremadamente altos para los productos frescos, por lo que se necesitan robots agrícolas más sofisticados para cosechar cultivos que requieren un trato más suave.

Aquí puedes leer un artículo sobre por qué los robots agrícolas todavía necesitan a los humanos para funcionar.

LA VISTA DE LA MÁQUINA: LOS ROBOTS AGRÍCOLAS NECESITAN 'VER'

Las cosechadoras automáticas utilizan una cámara con visión artificial junto con una herramienta de agarre para recoger frutas y verduras con precisión. Para algunos cultivos, esto es relativamente sencillo - por ejemplo, un robot que cosecha trigo solo necesita reconocer la forma de las hileras plantadas en un campo, lo que se puede hacer emitiendo láseres en el cultivo y midiendo el reflejo.² Pero otros robots agrícolas necesitan detectar el color de la madurez, entre otras características.

Para distinguir los colores, los robots pueden usar la visión artificial para detectar las diferentes longitudes de onda (y por lo tanto los diferentes colores) de la luz reflejada en las hojas y los frutos. Algunos robots también podrían detectar la radiación térmica (calor) que desprenden las frutas, en comparación con las hojas. Y aunque es más fácil ver colores que contrastan entre ellos, no es imposible cosechar cultivos que sean en gran parte del mismo color: en 2019, la Universidad de Cambridge, Reino Unido, presentó el Vegebot, que puede reconocer la forma de una sola lechuga en un campo verde.³

Los espárragos son aún más difíciles de cosechar: varios tallos crecen en diferentes momentos y los espárragos blancos deben recolectarse mientras están bajo tierra o se vuelven verdes cuando brotan del suelo. Entonces, el inventor holandés Ad van Vinken construyó un robot que puede 'ver' bajo tierra: emite una señal eléctrica en el suelo, y el agua de los espárragos conduce esa electricidad. Los sensores detectan la diferencia de conductividad entre eso y el suelo circundante, lo que indica al robot que excave y coseche.⁴

COPIA DE LA MANO HUMANA

El brazo recolector de un robot debe tener la movilidad suficiente como para alcanzar el follaje, y lo suficientemente delicado para manipular la fruta sin dañarla. La mayoría de los robots hacen esto con pinzas o garras, y los investigadores están trabajando para construir robots que puedan imitar la destreza y suavidad de una mano humana.

Algunos robots agrícolas buscan una ventaja diferente: extremidades adicionales. Aunque su construcción cuesta alrededor de 777.500 EUR, un robot recolector de frambuesas de 1,8 m de altura podría recoger 25.000 bayas en un día utilizando sus cuatro manos en forma de pinza para recolectar.⁵ Pero, ¿por qué utilizar pinzas o manos? En 2019, se probó con éxito en Nueva Zelanda un robot que utiliza un método de succión para recoger manzanas.⁶

Sin embargo, hasta ahora, la mayoría de estos robots todavía están en desarrollo, y no son más rápidos en identificar o cosechar productos que un humano. El mejor robot recolector de fresas actualmente cosecha alrededor del 50% de las fresas y se mueve a 0,27 km por hora.⁷ Y el Vegebot daña el 38% de la lechuga que recolecta, lo cual es demasiado alto para los estándares de los supermercados.

Pero si estos problemas de diseño pueden resolverse, los beneficios serán enormes. Y los robots recolectores podrían enviarse en varias ocasiones para cosechar el mismo campo, mientras que actualmente muchos agricultores solo cosechan cada campo una vez para ahorrar costes, lo que genera desperdicio de alimentos.

LA PRIMERA FINCA TOTALMENTE AUTÓNOMA

Sin embargo, los robots agrícolas no solo se limitan a cosechar un tipo de cultivo: podrían hacerse cargo de sistemas agrícolas completos. “Hands Free Hectare” es la primera granja al aire libre totalmente autónoma del mundo, está en Reino Unido y logró plantar, cuidar y cosechar 4,5 toneladas de cebada y 6,5 toneladas de trigo de una hectárea de tierra en 2017 y 2018, sin que una sola persona entrara al campo. Los robots son máquinas agrícolas clásicas equipadas con nueva tecnología - como un tractor con un sistema de piloto automático con drones.⁸

Ahora se ha ampliado a una granja de 35 hectáreas, ya está emitiendo dividendos: ¡los investigadores han podido administrar la granja desde casa durante la pandemia de COVID-19! ⁹

Con los robots agrícolas asumiendo el trabajo pesado, ¿cómo cambiará la agricultura? ¡Deja tus comentarios a continuación!