Robots en la agricultura sí o sí

Los agricultores están cada vez más bajo presión para alimentar a más personas. La ONU prevé que la población mundial aumentará de 7,3 millones en la actualidad a 9,7 millones en 2050 . Este crecimiento de la población se ha convertido en más selectivos acerca de los alimentos que consumen. Sólo en la UE, el mercado de productos orgánicos creció un 7,4% en 2014 con unas ventas por valor de 24 mil millones € . Más allá de los alimentos orgánicos, hay un empuje global para hacer más verde la agricultura mediante el uso de menos agua y pesticidas.

"La agricultura es más vulnerable a los impactos del cambio climático, pero también es una de sus causas", dice Birgit Schulz de DeepField Robótica . "Hacer el cultivo sostenible es esencial".

Estos factores hacen los agricultores tienen que producir más, con una mayor calidad, y de una manera sostenible. Con la juventud alejamiento de la profesión, hay también menos mano de obra está disponible para conducir la visión hacia adelante.

Por eso los robots se introducen como la forma de mejorar el rendimiento de producción, reduciendo al mismo tiempo los recursos necesarios.

"Pocas personas quieren levantarse a las 5 am. La agricultura es un trabajo pesado y sucio.", Dice Eldert van Henten, jefe del Grupo de Tecnología de la Granja de la Universidad de Wageningen en los Países Bajos. Añade que " la naturaleza de alta tecnología de la agricultura del futuro podría atraer a gente nueva en la profesión, e incluso traer de vuelta a los que se fueron".

Los robots son sólo una parte de un impulso general hacia la agricultura de precisión. Dado el potencial, Europa ha financiado, al menos 6 proyectos en torno a la agricultura robótica. Y hay mucho que hacer dado el gran número de tareas en una granja que están maduras para la automatización.

En las agrícolas, los robots tienen que navegar de forma autónoma su medio ambiente y realizar acciones en lugares determinados, por ejemplo, recoger una fruta, la pulverización de un pesticida, plantar una semilla, una planta de obtención de imágenes, o de hacer una medición. Los invernaderos son un poco más simple para moverse ya que el entorno está diseñado con más cuidado, y es a menudo en forma con pistas que los robots siguen para llegar a los lugares deseados.

En el caso de la cría al aire libre, los robots trabajan mediante la recepción de un plan con un conjunto de lugares para visitar en el campo. Cuando se conocen las trayectorias del robot, el robot puede utilizar el posicionamiento GPS y un control de bucle cerrado para asegurarse de que sigue en marcha. Cuando la tarea es seguir una trayectoria desconocida, por ejemplo, una hilera de cultivo, la visión se utiliza a menudo para permitir que el robot encuentre su camino. Los robots están conectados de forma inalámbrica a un operador central en ambas instrucciones recibir actualizados con respecto a la misión, y el estado del informe y los datos. En su conjunto, por lo que un robot autónomo granja requiere controladores inteligentes, localización y sistemas de comunicación. En cierta medida, la tecnología es similar a la de vehículo autónomo aplicadas a Agtech . Donde se diferencia es que los robots agrícolas a menudo necesidad de manipular su entorno, recogiendo verduras o frutas, la aplicación de pesticidas de una manera localizada, o la plantación de semillas. Todas estas tareas requieren de detección, la manipulación y el procesamiento de los suyos.

El proyecto recientemente terminado RHEA desarrolló una flota de tractores y robots aéreos con sistemas de sensores para discriminar las malas hierbas de los cultivos y aplicar herbicidas donde sea necesario. Pablo González de Santos, el jefe del proyecto, explica lo que es viable hoy en día:

"Los robots autónomos que ya se han demostrado en muchas actividades agrícolas. tareas convencionales, tales como la labranza, siembra, cosecha de granos, se pueden realizar utilizando robots autónomos con la precisión proporcionada por el propio vehículo (en la actualidad alrededor de ± 2 cm cuando se utilizan la tecnología GNSS). Para otras tareas que demandan el uso de la visión para seguir trayectorias, la precisión actual es de aproximadamente ± 7 cm ".

Cuando se trata de usar los robots con herramientas inteligentes, los logros son prometedores.

"Tractores Autónomas que llevan fumigadoras de herbicidas coordinación con aviones no tripulados equipados con sistemas de detección de malas hierbas han demostrado ahorrar hasta un 75% del herbicida. tractores autónomos equipados con sistemas de detección de malezas de a bordo son capaces de matar el 90% de las malas hierbas en un campo ".

Bosch inicio ' Deepfield Robótica ' también desarrolla tecnologías para la agricultura sostenible. "Nuestros productos son redes de sensores y robots", dice Birgit Schulz.

Sus robots navegar hileras de plantas, el sentido de las plantas, y envían los datos a los agricultores para ayudar a optimizar la cría de semillas. Si está equipado con un "golpeador de malas hierbas", literalmente, el robot puede manejar las malas hierbas en el suelo. Deepfield Robótica también proporciona sensores inteligentes que se pueden colocar en los campos. Redes resultantes ya están desplegados en las granjas para supervisar las condiciones del suelo para los espárragos.

Sin embargo, hay muchos desafíos por delante. Pablo González de Santos dice que "se requieren desarrollos técnicos para identificar las frutas y analizar su grado de madurez en condiciones muy duras (cambios de luz, presencia de polvo, temperaturas extremas, las variaciones del viento), así como para detectar las malas hierbas. Exactitud de la posición del robot también tiene que ser mejorada para ayudar a optimizar la aplicación de pesticidas y la precisión de la manipulación. A pesar de manipuladores industriales exhiben muy buena precisión y rapidez en las fábricas, su aplicación en la agricultura es más difícil debido a los objetos en movimiento, siendo ambientes suaves y delicadas, y con numerosos obstáculos. "Imagínense lo que se necesita para cortar un pimiento dulce de una planta , en comparación con el acaparamiento de un perno en una cadena de montaje. Como resultado, la cosecha de pimienta dulce es el tema de la reciente proyecto Horizonte 2020 Sweeper , que sigue a un proyecto llamado la UE anteriores cultivos .

Eldert van Henten dice: "No es sólo la visión, sensores táctiles también sería útil para recoger los pimientos a cabo de una escena ocupada. Los agricultores definitivamente el uso del tacto. "

Y como suele ser el caso en la robótica, la falta de una regulación clara está causando un dolor de cabeza para las empresas que entran en el campo.

"La seguridad es un problema - los robots tienen que ser capaces de detectar lo que está sucediendo en su entorno y actuar en consecuencia para proteger a los seres humanos, la vida silvestre, y de ellos mismos por choques y accidentes", dice Pablo González de Santos. Añade que, "no está nada claro que conlleva responsabilidades para las lesiones causadas por los robots terrestres autónomos. La legislación de aviones no tripulados también es restrictiva, que requieren autorizaciones especiales, incluso con fines de investigación. "

Birgit Schulz de acuerdo en que las consideraciones de seguridad y regulación son de suma importancia y plantea cuestiones relativas a la manera de "definir y poner en práctica el grado adecuado de autonomía para el robot", así como una serie de consideraciones logísticas incluyendo "¿Cómo funciona el robot llegue al campo? ¿Cómo podemos hacer que sea fácil de usar el robot? ¿Qué pasa si un robot se queda atascado? "

La buena noticia es que las granjas ya están abiertos a nuevas tecnologías que están siendo desplegadas y las inversiones que se requieren. Sólo tiene que mirar a algunos de sus equipos para ver la maquinaria de alta tecnología en su lugar. Un hecho poco conocido: las granjas ya se encuentran entre los más destacados en adoptar la tecnología robótica.

Lely , que se basa en los Países Bajos, cuenta con una flota de más de 20.000 robots de ordeño instalados en todo el mundo. El cuadro de Lely Astronaut A4 permite a las vacas para ordeñar cuando así lo desean, en lugar de cuando el agricultor necesita que hay que hacer. El robot se conecta vacas entrantes a las pezoneras, les vuelve a unir, si es necesario, y les separa después del ordeño. Como un beneficio adicional, los datos sobre las vacas se recogen, lo que puede ayudar a los agricultores monitorear la manada y tomar medidas debe llegar un problema, o simplemente para mejorar el rendimiento.

La compañía también fabrica robots móviles autónomos que limpian el granero , y automáticamente alimentar a las vacas con Juno y vectorial .

Y la granja de mañana incluirá muchos robots que trabajan juntos. El proyecto MARS , que está parado para móviles agrícolas Robot enjambres, demostró un enfoque basado en la nube para la agricultura en Hannover Messe semana pasada. Mediante el despliegue de muchos robots más simples y más pequeños, que esperan para realizar sus tareas de la granja soluciones más seguro, más fiable y productivo, evitando al mismo tiempo la compactación del suelo que viene con robots más grandes que navegan los campos. Un enjambre también podría proporcionar un funcionamiento continuo, haciendo que los robots se turnan para cargar o realizando tareas de mantenimiento.

Es un momento emocionante en todo para desplegar los robots en las granjas, y hay una clara necesidad de hacerlo dada la unidad para incrementar la producción de alimentos, y la sostenibilidad. Los pasos se están realizando actualmente para desarrollar la tecnología que permita la automatización de las tareas individuales antes de la integración en una "granja digital" que va a potenciar a los agricultores para ejecutar las operaciones de una manera satisfactoria y eficiente. Pero todavía hay mucho trabajo por hacer. Eldert van Henten dice robots tendrán que ser "rápida, precisa, 100% de éxito y rentable" antes de lo que podemos esperar para verlos en nuestras granjas. Pero, añade, hay una "tendencia a la humana-robot compañero de trabajo. Con uno o más robots haciendo (parte de) el trabajo mientras está supervisado, instruido por un ser humano, o trabajando en conjunto con un ser humano. Esto puede mejorar la aceptación y viabilidad de la tecnología robótica para las tareas más difíciles en la agricultura ".