Aplicaciones y desafíos de los robots agrícolas

Una de las razones comúnmente citadas para la necesidad de desarrollar la industria de la robótica es la escasez de mano de obra. Sin embargo, la razón fundamental para avanzar en la robótica es liberar a las personas de entornos laborales duros. Por ejemplo, en el calor sofocante del verano, donde las temperaturas en los invernaderos agrícolas pueden alcanzar hasta 60°C, es imperativo reemplazar la mano de obra humana con robots, independientemente de la complejidad del trabajo. Esta es una necesidad centrada en el ser humano.

La agricultura es un sistema complejo con numerosas etapas, incluso en la simple siembra de cultivos, que incluyen la siembra, el trasplante, el riego, el deshierbe, la fumigación, la poda, la polinización, el adelgazamiento, la cosecha, el transporte y el almacenamiento. Cada una de estas etapas debe ser manejada gradualmente por robots.

Tendencias actuales en el desarrollo de robots agrícolas

1. Las instituciones de investigación se centran actualmente en la etapa de cosecha, que implica la resolución de tres desafíos principales: identificar el objetivo de cosecha, ubicar la posición de corte y ejecutar la acción de cosecha. La identificación del objetivo requiere reconocimiento de imágenes, que se alinea con la tendencia actual de la inteligencia artificial, lo que facilita la obtención de fondos. Además, la cosecha es relativamente sencilla en comparación con tareas como el arado, que requiere alta potencia y enfrenta condiciones subterráneas complejas.

Desafíos comunes en la robótica agrícola

1. Costo: El costo debe reducirse para igualar al de la maquinaria agrícola común. Actualmente, un solo robot agrícola puede costar cientos de miles de dólares, lo que lo hace más caro que un automóvil de alta gama, lo que carece de rentabilidad. Esto es particularmente cierto para los robots que se utilizan intensamente durante períodos cortos y permanecen inactivos el resto del tiempo, como los robots de recolección de té. Por ejemplo, en una región productora de té, el té verde debe cosecharse en unos 14 días. Incluso si cada robot puede reemplazar el trabajo de cinco personas, se necesitaría un gran número de robots para operaciones concentradas.

2. Adaptabilidad a terrenos complejos: Los terrenos agrícolas son complejos, desde diferentes pendientes de áreas montañosas hasta diversos entornos en invernaderos, incluidos suelos sueltos, suelos duros, campos fangosos y arrozales. Elegir la plataforma de movilidad adecuada ya es una tarea desafiante.

3. Normas de maquinaria agrícola y agronomía: Si bien la producción agrícola está estandarizada en su conjunto, es extremadamente discreta en la práctica. Estándares como el espaciamiento entre plantas, el espaciamiento entre hileras y la profundidad de siembra deben unificarse, y esta unificación tiene características regionales distintas. Las condiciones locales varían, y al diseñar la maquinaria agrícola, es esencial considerar plenamente las necesidades reales de las diferentes regiones. Además, algunos problemas no pueden resolverse solo con maquinaria y requieren soluciones en la etapa de agronomía. Por ejemplo, en lugar de desarrollar un robot de recolección de uvas que pueda manejar uvas que crecen en varios ángulos, podría ser más efectivo plantar las uvas de una manera que satisfaga las necesidades de automatización de los robots de recolección. Los cultivos son altamente maleables, y cambiarlos a menudo es más fácil.

4. Estabilidad: La puntualidad es crucial en la producción agrícola, y nada frustra más a los agricultores que la avería de la maquinaria en un momento crítico. La maquinaria mecánica tradicional a menudo puede repararse rápidamente por los propios agricultores o estaciones de reparación locales, pero los robots agrícolas tienen circuitos y software complejos que los recursos locales pueden tener dificultades para reparar rápidamente. Si el fabricante no puede proporcionar soporte oportuno, puede afectar seriamente el calendario de cultivo y la experiencia del usuario.