Los robots son muy prometedores para resolver algunos de los desafíos agrícolas más apremiantes, desde aumentar la productividad y las ganancias hasta abordar la escasez de mano de obra y la protección del medio ambiente.
Se espera que la población mundial aumente de 7 a 9200 millones para 2050, lo que requerirá un aumento del 60 % en la producción de alimentos, según la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. Desafortunadamente, la industria agrícola actual no está equipada para satisfacer las demandas futuras. Los ingresos del cultivo se han mantenido estables durante 25 años, mientras que los costos de producción continúan aumentando. Los agricultores deben encontrar formas nuevas e innovadoras de abordar esta inminente crisis alimentaria.
Según un estudio reciente de negocios y comercio realizado por Transparency Market Research, la creciente demanda de alimentos ha planteado un caso para extraer el máximo rendimiento del paisaje agrícola disponible, dando lugar al mercado de robots agrícolas. El informe establece que habrá un aumento del 24,1 % en la demanda de robots agrícolas que se puedan utilizar para el control de malas hierbas, la siembra de nubes, la siembra de semillas, el análisis del suelo y el control ambiental.
Los investigadores dicen que a medida que crece la conciencia de las ventajas de los robots y la tecnología se vuelve más asequible, la demanda de robots agrícolas globales aumentará a una tasa compuesta anual del 24,1 por ciento durante el período proyectado de cinco años.
Los robots agrícolas pueden automatizar tareas lentas, repetitivas y aburridas para los agricultores, lo que les permite concentrarse más en mejorar la producción general. Algunos de los robots más comunes en la agricultura se utilizan para: Cosecha y recolección, control de malezas, mapeo de malezas, fertilización y riego, raleo y poda, monitoreo y análisis de cultivos y clasificación y empaque.
En esta publicación, discutiremos algunos de los principales casos de uso de la robótica en la agricultura.
1. Cosecha y recolección
La cosecha es uno de los principales desafíos actuales que enfrentan los productores de frutas y verduras, ya que enfrentan costos crecientes de mano de obra y energía y una rentabilidad decreciente. Para superar esto, las empresas de robótica trabajan con los agricultores para crear robots que trabajen junto con la fuerza laboral existente y llenen los vacíos en la productividad.
Sin embargo, la estacionalidad y la delicadeza de cada cultivo, como los frutos rojos, son un desafío para la cosecha robótica porque requieren habilidad manual. La recolección selectiva es una técnica utilizada para recolectar parte del cultivo por parte de robots que cumplen con un cierto umbral o calidad. Por lo tanto, solo se cosechan cultivos con criterios de requisitos prescritos para minimizar el desperdicio de manera efectiva. Por otro lado, es bastante simple cosechar cultivos como maíz, cebada y trigo. Se puede hacer con una cosechadora combinada que, como un tractor, se puede automatizar.
2. Control de malezas
Los pesticidas y herbicidas pueden dañar seriamente el medio ambiente en los campos. Los robots proporcionan un método mucho más eficiente. El concepto de micropulverización podría reducir significativamente el herbicida en los cultivos. Los robots de micropulverización utilizan tecnología de visión por computadora para detectar malezas y luego rociarlas con una gota específica de herbicida. Algunos robots ni siquiera tienen que usar sustancias químicas. RoboCrop, por ejemplo, utiliza la visión por computadora para detectar plantas cuando son empujadas por un tractor. A continuación, se desplaza automáticamente por los espacios entre las plantas para eliminar las malas hierbas. Los robots de deshierbe adicionales usan láseres para matar las malas hierbas.
3. Mapeo de malezas
El mapeo de malezas incluye el uso de un factor de visión robótica para aprovechar las ubicaciones, las ubicaciones y la densidad de las especies de malezas. Este método se puede usar para detectar la infestación y la distribución de malezas, ya que las malezas suelen aparecer en parches durante el surco de los cultivos. Otro método es el reconocimiento activo de formas, que se desarrolló originalmente para reconocer rostros humanos y clasificar las especies de malezas según sus contornos. La investigación ha demostrado que las máquinas pueden identificar hasta 19 especies de malezas. La pigmentación del color en el reconocimiento de malas hierbas también se observó como útil. El resultado final es la obtención de un mapa de malezas que puede traducirse en un mapa de procesamiento y sirve como documento modelo para el manejo de malezas.
4. Clasificación y embalaje
La clasificación y el empaquetado exigen mucho de los operadores humanos en los entornos de producción acelerados de la actualidad porque requieren velocidad, precisión y textura ininterrumpidas. Los robots pueden completar estas tareas constantemente a alta velocidad sin romperse. Hasta cuatro robots con una capacidad de coordinación ojo-mano similar a la humana están equipados con tecnología de seguimiento de línea visual para clasificar y seleccionar piezas sueltas de un transportador en movimiento utilizando un sistema de visión único.
5. Fertilización y riego
Es bastante ineficiente regar y fertilizar plantas que tradicionalmente han usado mucha agua. Al enfocarse en plantas específicas, el riego con precisión asistida por robot puede reducir las aguas residuales. Los robots terrestres navegan entre las hileras de cultivos de forma autónoma y vierten agua directamente en cada base de la planta. Los robots también tienen la ventaja de tener acceso a áreas a las que no pueden acceder otras máquinas. Por ejemplo, los productores de maíz tienen un problema con las plantas que crecen demasiado rápido para fertilizarlas de manera confiable.
6. Aclareos y podas
El aclareo implica reducir la densidad de la planta para que todas tengan más probabilidades de crecer. La poda consiste en reducir partes de las plantas para mejorar su crecimiento. Un robot utiliza la visión por computadora para detectar plantas de sal mientras las pasa y decide qué plantas mantener y eliminar.
7. Monitoreo y análisis de cultivos
El monitoreo de grandes campos agrícolas es un desafío importante. Los drones y los robots permiten a los agricultores obtener datos mucho más altos que en el pasado sobre sus cultivos. Recopilan datos de forma independiente, y esta información podría ayudar a los criadores a identificar las líneas genéticas que pueden producir la mayor calidad y rendimiento en lugares específicos. La mayoría de las empresas de drones ofrecen paquetes combinados a los agricultores, que incluyen equipos robóticos y software analítico. Luego, el agricultor puede mover el dron al campo, comenzar a usar una tableta o teléfono inteligente para iniciar el software y ver los datos de cultivo recopilados en tiempo real. Los robots terrestres brindan una vigilancia aún más detallada, ya que pueden acercarse a los cultivos. Algunos también pueden usarse para otras tareas como tejer y fertilizar.