Cuidado de cultivos: 6 formas en que se utilizan los robots en la agricultura

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La agricultura robótica no es una idea nueva. Muchos ingenieros han desarrollado tractores sin conductor en el pasado, pero no tuvieron éxito porque no pudieron aceptar la complejidad del mundo real. La mayoría asumió un estilo de cultivo industrial en el que todo se conocía previamente y las máquinas podían funcionar plenamente, como una línea de producción. El enfoque ahora consiste en desarrollar máquinas más inteligentes que sean lo suficientemente inteligentes en un entorno natural o no modificado.

Estas máquinas no necesitan ser inteligentes, ya que vemos a las personas como brillantes, pero deben exhibir un comportamiento sensible en contextos reconocidos. Por lo tanto, deben tener suficiente inteligencia dentro de ellos para actuar con sensatez y desatendidos en un entorno seminatural mientras realizan una tarea útil durante mucho tiempo.

En esta publicación, veremos seis formas en que se utilizan los robots para el cuidado de cultivos en la agricultura.

1. Exploración de cultivos

La gestión adecuada es la capacidad de recopilar información de manera rápida y precisa. Los datos cuantificados eran costosos y los costos de muestreo pueden sopesar rápidamente las ventajas de la gestión espacialmente variable. La recopilación de datos sería menos costosa y requeriría menos tiempo si el cultivo pudiera seguir siendo un sistema automatizado con una variedad de sensores para evaluar la salud y el estado del cultivo. Se necesita una plataforma de limpieza alta para transportar instrumentos sobre el dosel del cultivo y usar GPS. Se desarrollaron máquinas más pequeñas en competencias estudiantiles. El robot del portal fue ampliamente modificado y reconstruido para encuestas automatizadas de cultivos. Se instalaron una variedad de sensores para medir el estado y el estrés de los nutrientes, imágenes visibles (pancromáticas), especies de malezas y densidad de malezas.

2. Mapeo de malezas

El mapeo de malezas es un proceso para el posicionamiento y, preferiblemente, la densidad de malezas (biomasa) utilizando aspectos de visión artificial. Un método es registrar el aumento del área foliar en áreas con malezas debido a malezas irregulares y cultivos en hileras. El uso del reconocimiento activo de formas, desarrollado inicialmente para reconocer rostros humanos, es otra forma más precisa de clasificar las especies de malezas como contornos. La investigación actual ha mostrado hasta 19 especies reconocibles. La segmentación por colores también ayudó a reconocer las malas hierbas. El resultado final es un mapa de malezas para ser interpretado en un mapa de tratamiento.

3. Deshierbe robótico

Al conocer la posición y la gravedad de las malas hierbas, existen muchos métodos que pueden matar, eliminar o retrasar estas plantas no deseadas. Se pueden utilizar varios métodos físicos que se basan en la interacción física de las malas hierbas. Un ejemplo tradicional es la ruptura de la interfaz del suelo y la raíz al colocar y marchitar las plantas de malezas. El uso de púas clásicas de resorte o de patas de pato en el área entre hileras puede lograr esto rápidamente.

El deshierbe entre hileras es más difícil, ya que se sabe que la posición de la planta de cultivo aleja al efector final. La labranza no se puede usar en áreas de cultivo cercanas ya que ninguna perturbación del suelo puede dañar la interfaz suelo-suelo. Se están desarrollando métodos sin contacto, como el láser y la micropulverización. La biodiversidad controlada es una oportunidad robótica de deshierbe. Las malas hierbas no competitivas pueden crecer lejos del cultivo. Es parte de los parámetros de diseño del árbol de Navidad autónomo de KVL.

4. Micropulverización

En el área cercana al cultivo, tenga cuidado de no dañar el cultivo ni perturbar el suelo. Una forma de matar las malas hierbas cerca de las plantas de cultivo es mediante el uso de un micro rociado que suministre directamente cantidades mínimas de hojas de malas hierbas. La posición de una planta de maleza en particular se puede identificar con una vista de máquina, y un conjunto de cubos de basura adjuntos cerca puede rociar un herbicida sobre la maleza. Las pruebas mostraron que la aspersión se podía reducir cuando se usaba el gel como vehículo en lugar de agua. Otros estudios han demostrado que si se aplica la cantidad correcta de herbicida en el momento adecuado, el uso de herbicida puede reducirse drásticamente a aproximadamente 1 gramo por hectárea para una infestación de 100 malezas por metro cuadrado.

5. Pórtico robótico

La fumigación tradicional o macro, especialmente en áreas grandes, puede ser extremadamente eficiente. La mayoría de los fabricantes desarrollan máquinas más grandes con plumas de 42 metros. Tienen problemas inherentes de estabilidad cuando se instalan estos brazos grandes, ya que el tractor tiene una distancia entre ejes relativamente pequeña y oscila. Una forma de mejorar la estabilidad es montar una barra pulverizadora entre dos robots no tripulados en líneas adyacentes.

Este portal robótico puede aplicar rociado líquido y fertilizante y puede ajustarse al clima. Si hace demasiado viento, el portal solo puede detenerse y esperar a que mejore. Las especificaciones del diseño original podrían integrarse mediante el control de boquillas individuales, dosis variables, aspersión de parches, minimización de saltos y superposición. Girar en cabecera sería diferente, ya que no se incluiría la rotación, solo la traslación, como pueden ser los robots, la pluma permanece paralela a la dirección de conducción. Los sistemas de detección se pueden montar en un carro que se puede mover a lo largo de la barra pulverizadora como en la exploración de cultivos.

6. Riego robótico

Se desarrolló un rociador mecatrónico (para simular un cañón de lluvia móvil) para aplicar cantidades variables de agua y productos químicos en áreas predefinidas. La trayectoria del avión y los ángulos de sector estaban controlados por motores paso a paso, y una pequeña computadora podía ajustarse al clima actual y al diseño deseado. Si el viento sopla sobre el agua transportada por el aire, se pueden mejorar la velocidad y dirección instantáneas del viento. Este sistema no solo podía aplicar el agua requerida en el lugar correcto, sino que también podía regar los rincones del campo.

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