Los robots, una auténtica revolución
Este agribot es el resultado de un enfoque poco convencional y se caracteriza por una arquitectura original. Diseñado para el control mecánico de malas hierbas en diversos cultivos hortícolas, está equipado con 4 motores eléctricos de 3 kW cada uno y un sistema de guiado GNSS RTK con control remoto y sistemas de seguridad Lidar y de contacto (Naio)
Los grandes fabricantes de maquinaria agrícola producen hoy tractores y equipos con soluciones y prestaciones tecnológicas que se consideran el “inicio de la robótica” en la agricultura.
El contenido tecnológico de la maquinaria agrícola está creciendo rápidamente. Hasta hace unos años, esto se debía principalmente a la implementación de dispositivos electrónicos y mecatrónicos orientados a mejorar la eficiencia de subsistemas específicos y a la adopción de métodos de agricultura de precisión. Hoy en día, entre las innovaciones, parecen prevalecer los sistemas que favorecen la conectividad de las máquinas: el parque de máquinas se convierte en una flota coordinada que se puede gestionar con un smartphone y cuya actividad entera puede registrarse. Sin embargo, en esta proliferación de innovaciones electromecánicas e informáticas, se evidencia la tendencia, ya desde hace varios años, hacia la producción de maquinaria agrícola cada vez más autónoma. Así, las máquinas agrícolas están cada vez más equipadas con sensores avanzados para detectar parámetros ambientales y el estado de los cultivos, dotadas de conectividad IoT (es decir, el llamado Internet de las Cosas, que permite la creación de máquinas inteligentes) para explotar plataformas de gestión y disponer de análisis en tiempo real y, en los casos más avanzados, dotadas de inteligencia artificial (IA) y software de aprendizaje automático para tomar decisiones autónomas y mejorar el rendimiento.
Los históricos fabricantes de maquinaria agrícola producen hoy tractores y equipos con soluciones y prestaciones tecnológicas que ya podemos considerar la antesala de la robótica. En resumen, deambulan, prueban las aguas y, sobre todo, experimentan. Muchos ya han creado prototipos de tractores autónomos, incluso sin cabina, a veces con motor eléctrico (más fácil de robotizar, pero más difícil de alimentar) y pretenden entrar pronto en el mercado con verdaderos tractores robóticos. Por ejemplo, Deana Kovar, presidenta de la división mundial de agricultura y césped de John Deere para Europa, Asia y África, dijo recientemente que para 2030 espera tener una línea de equipos agrícolas totalmente autónomos en el mercado, con tractores equipados con tecnología híbrida para los modelos de potencia media a grande y eléctricos para los demás. Karl, el tractor autónomo de Kuhn, podría estar ya operativo. Otras empresas están trabajando para entrar en el mercado con líneas de tractores totalmente eléctricos, como Fendt. Sin embargo, sólo la promulgación de nueva normativa europea sobre maquinaria agrícola, robots, IA, responsabilidad civil, etc. Podrá dar impulso a este segmento del mercado.
Crear un tractor sin conductor para la agricultura es un gran desafío y un gran campo de entrenamiento para futuros desarrollos tecnológicos, pero no puede ser un punto de llegada para la agricultura y tendrá poco impacto en el sistema agrícola. Con los medios actuales y las técnicas de cultivo más avanzadas que incluyen el mínimo trabajo de la superficie, siembras de alta velocidad, riego por pivote o por lluvia, y confiando la cosecha a empresas de mecanización, un operador especializado puede dominar superficies de cerca de 1.000 hectáreas con 3,4 cultivos en rotación, con el fin de diferir los periodos de siembra. El verdadero negocio de la robótica es otro.
Start-ups y entorno
Las start-up y las empresas hipertecnológicas lo han entendido bien y han entrado con fuerza en el mercado, rompiendo los cánones de la maquinaria agrícola convencional proponiendo máquinas originales en cuanto a arquitectura, tamaño y potencia; robots reales capaces de realizar determinadas operaciones de forma totalmente (o casi totalmente) autónoma. Una explosión de innovación que ha estimulado la investigación privada y ha creado un resultado final sumamente interesante. Aunque es difícil generalizar, estos robots generalmente están destinados a realizar principalmente aquellas operaciones agrícolas consideradas problemáticas.
Por ejemplo, en control de malezas se proponen robots que permiten realizar un desherbado físico (mecánico, térmico, láser, etc.) o químico dirigido a una única maleza, y que ya representan una alternativa válida a la pulverización sobre todo el campo. En algunos cultivos hortícolas, el deshierbe inteligente realizado por robots es una alternativa al trabajo manual todavía necesario en cultivos hortícolas densamente sembrados que no permiten el uso de películas de acolchado.
La cuestión de la mano de obra es obviamente central, pero el robot puede tener pleno éxito cuando se propone como sustituto de la mano de obra estacional no cualificada (desde el punto de vista tecnológico, porque cualquier trabajo agrícola manual requiere experiencia y habilidad). En este contexto, el gran desafío es la recolección del fruto de una planta que puede ser herbácea, arbustiva o arbórea. De hecho, se trata casi siempre de una operación onerosa para el operador, costosa para el empresario estrictamente estacional, lo que crea dificultades de gestión. Es por ello que liberar la recolección de fruta del trabajo humano confiándola a máquinas autónomas es, sobre todo para las grandes empresas, uno de los objetivos que emergerá con fuerza a corto plazo.
Las soluciones son muy diferentes, algunas decididamente imaginativas, pero todas intentan resolver el problema de la salvaguarda de la integridad de la fruta que, recordémoslo, está destinada al consumo en fresco, su identificación dentro del follaje, la evaluación de su grado de madurez, los métodos de desprendimiento. Pensemos en lo difícil que puede ser no aplastar una fresa o un arándano durante la recolección, en la dificultad de separar un pimiento o un calabacín de la planta, en alcanzar el fruto en plantas grandes como los manzanos o los perales. Aquí aparecen manos robóticas, manipuladores, ventosas y otras soluciones capaces de gestionar el agarre con suficiente destreza y garantía de integridad.
El reconocimiento utiliza el color, cuando es posible, o la forma, o cada vez más en máquinas equipadas con IA, utiliza una serie compleja de parámetros elegidos directamente por la máquina a través de procesos de aprendizaje automático. El robot, cuando se dedica a la recolección de frutos con maduración escalonada, también puede estar equipado con dispositivos que analizan en tiempo real la calidad del producto cosechado, proporcionando al robot un feedback de verificación. Son robots que operan según la filosofía japonesa de Kaizen, o autodesarrollo continuo.
Karl, el tractor autónomo de Kuhn, está listo para operar en el campo, pero la falta de legislación europea está frenando la difusión de estas máquinas robóticas al no poder implantarse en todos los países de la Unión (Kuhn)
El nivel tecnológico de los equipos agrícolas convencionales ha crecido significativamente como es el caso de esta barra pulverizadora dotada de un sistema de visión que permite mejorar la eficacia del tratamiento al reducir la dispersión de moléculas químicas al medio ambiente (Kverneland)
La evolución tecnológica de los equipos es preparatoria para la posibilidad de ser conectados a tractores autónomos. De hecho, esta conexión presupone la capacidad de autorregulación, georreferenciación, seguridad y control automático de los stocks de materiales. Por lo tanto, los desarrollos tecnológicos en materia de equipos también deben analizarse desde esta perspectiva (Kuhn).
Otro sector que hace un uso intensivo de mano de obra estacional y poco calificada es el de los trasplantes. En este caso, sin embargo, los equipos robóticos o semi-robóticos ya están en el mercado desde hace varios años. Se trata de máquinas en las que predomina el aspecto mecánico, y los sistemas electrónicos son los encargados fundamentalmente de coordinar los distintos componentes de la trasplantadora. Sin embargo, la investigación industrial está tratando de aplicar sistemas de reconocimiento de la calidad de la planta (esencialmente dimensional) y de su estado fisiológico, para poder proceder al trasplante sólo de plántulas sanas y vigorosas. También en este caso se trata de aplicar sistemas de IA dotados de aprendizaje automático.
La relación máquina-planta está en constante evolución. De hecho, se da por sentado que el reconocimiento y luego el análisis se producen utilizando dispositivos ópticos o, alternativamente, ondas electromagnéticas fuera del rango visible, como el infrarrojo (pensemos en NIRS) o el violeta y el ultravioleta. En realidad, no siempre es así. Por ejemplo, los investigadores han desarrollado un sensor que identifica diferentes especies de plantas en distintas etapas de crecimiento “tocando” sus hojas con un electrodo inspirado en la piel humana. El robot es capaz de medir propiedades como la textura de la superficie y el contenido de agua que no se pueden determinar con los métodos visuales actuales. Un método de este tipo podría ayudar a monitorear la salud y el crecimiento de los cultivos y respaldar las decisiones sobre la cantidad de agua y fertilizantes que deben administrarse a las plantas y cómo controlar las plagas y enfermedades.
Atajos
Existen en el mercado dispositivos que se pueden aplicar a tractores normales de diferentes marcas y potencias del mercado, transformándolos en máquinas autónomas. Normalmente, se proporciona un kit de modernización y un sistema de software que transforma los tractores en vehículos autónomos capaces de remolcar, transportar y operar una variedad de equipos agrícolas, sin la necesidad técnica de una supervisión constante (sin embargo, la ley puede exigir dicha supervisión).
La instalación es rápida y puede realizarse también en tractores existentes, permitiéndoles realizar de forma autónoma una serie de operaciones en el campo. Por supuesto, los kits incluyen sistemas de conexión avanzados que permiten grabar la actividad, controlarla a distancia y gestionarla tal y como proporciona el sistema Sabanto Steward. También es necesario detectar el límite del campo y cualquier obstáculo conduciendo manualmente el tractor. La ruta óptima la define luego el software basándose en la geometría del campo, la posición en tiempo real del tractor dentro del campo, el grado de superposición y el modo de trabajo en cabecera. Durante toda la actividad, las trayectorias y los consumos se transmiten a la nube, donde pueden ser monitoreados por el agricultor o, en su caso, por nuestro equipo de soporte.
Existen muchas soluciones similares a ésta, como la propuesta por Same Deutz-Fahr (SDF) que transforma su TTV 5115 en un tractor viñador inteligente. Este tractor gana la capacidad de funcionar de forma autónoma gracias a cámaras frontales, traseras y laterales, antena GPS y parachoques de seguridad. La tecnología autónoma del TTV 5115 proviene de VitiBot, el fabricante francés que desarrolló el robot Bakus, diseñado para segar y pulverizar viñedos. No se espera que el tractor de carrocería estrecha Deutz-Fahr TTV 5115 llegue al mercado hasta dentro de dos años.
Los sensores también ayudan a integrar la naturaleza y la producción agrícola. Para las zonas agrícolas que lindan con espacios naturales, frecuentes en los Alpes y los Apeninos, Pöttinger desarrolló hace años un escáner de fauna silvestre, ahora mejorado en su eficacia. El nuevo escáner de vida silvestre Sensosafe se puede montar en la parte delantera de segadoras, cosechadoras y otras cosechadoras. Cuando detecta aves, ciervos u otros animales salvajes ocultos entre los cultivos, alerta al conductor para que detenga el vehículo. El escáner utiliza una luz infrarroja que interactúa con los animales salvajes, lo que parece ser más eficaz que las cámaras termográficas.
16-2-25--L.Benvenuti
magricol.
