Aunque cada vez más la maquinaria incorpora nuevas tecnologías en su manejo y desempeño en el campo, los avances en la robótica agrícola han generado también soluciones 4.0 para mejorar la eficiencia y reducir el impacto ambiental en el sector agroalimentario. En este artículo, analizamos las claves de la ingeniería robótica agrícola y cómo estos ingenios están impactando en la vida del agricultor.
¿Qué es un robot agrícola?
Un robot agrícola es un tipo de robot diseñado específicamente para llevar a cabo tareas relacionadas con la agricultura. Estos robots están equipados con diferentes tecnologías y sensores que les permiten realizar una variedad de funciones en el campo.
Los robots agrícolas pueden llevar a cabo tareas como la siembra de semillas, la aplicación precisa de fertilizantes y pesticidas, el riego de cultivos, la recolección de frutas y verduras, y la clasificación y empaquetado de productos agrícolas. También pueden realizar tareas de mantenimiento, como la poda de plantas y árboles.
Estos robots están diseñados para mejorar la eficiencia y la productividad en la agricultura. Al automatizar tareas que antes se realizaban manualmente, los robots agrícolas pueden reducir los costes de mano de obra, aumentar la precisión y la calidad de las operaciones agrícolas, y minimizar el uso de productos químicos al aplicarlos de manera más precisa.
Los robots agrícolas utilizan tecnologías como la visión por computadora, los sistemas de posicionamiento global (GPS), los brazos robóticos y los algoritmos de inteligencia artificial para realizar sus tareas de manera autónoma o semiautónoma. Estos robots pueden operar en diferentes tipos de terrenos y condiciones climáticas, adaptándose a las necesidades específicas de cada cultivo y contribuyendo a una agricultura más sostenible y rentable.
Definición de la ingeniería robótica agrícola
La robótica agrícola se refiere al desarrollo e implementación de dispositivos robotizados diseñados para realizar tareas automatizadas en la agricultura. Hasta hace poco, los robots solo se utilizaban en la manufactura y producción de alimentos. Con la incorporación de robots agrícolas, la productividad ha aumentado y los costes de producción han disminuido. Actualmente, los robots agrícolas son los segundos más vendidos después de los destinados a la seguridad y defensa.
Historia de la robótica agrícola
La investigación en robótica agrícola comenzó hace tres décadas, pero en la última década ha experimentado un
crecimiento significativo. La combinación de las TIC, la Inteligencia Artificial y el Deep Learning ha impulsado la implantación de robots en la agricultura.
Algunos ejemplos de trabajos realizados por robots agrícolas
Los robots agrícolas tienen diversas aplicaciones, desde trabajar en invernaderos inteligentes hasta robots recolectores.
Hay dos tipos de robots agrícolas dependiendo de la parte en que ejecuten la actividad para la que fueron diseñados: terrestres y aéreos.
- Robótica terrestre agrícola
Los robots terrestres, conocidos como Vehículos Terrestres Autónomos (UGV, por sus siglas en inglés), se utilizan tanto en entornos interiores como exteriores. Numerosas empresas han desarrollado soluciones que han sido bien recibidas en el sector agrícola. Algunos ejemplos incluyen:
- Agrobot: un robot diseñado por Soluciones Robóticas Agrícolas en Huelva, España. Este robot autónomo recolecta fresas mediante un brazo robotizado y utiliza inteligencia artificial para identificar las fresas maduras.
- Robotic Plus: una compañía de Nueva Zelanda que ha desarrollado una solución para la recolección de kiwis.
- Abundant Robotics: han creado un robot que recolecta manzanas de forma autónoma.
- Blue River Technology: han desarrollado un software con IA y Visión Artificial que reconoce el tipo de planta, lo que reduce costes y el impacto ambiental.
- Vinerobot: un proyecto de la Universidad de la Rioja y Valencia que utiliza Visión Artificial para controlar las uvas y estimar el momento óptimo de vendimiar.
- Vinbot: un pequeño robot diseñado por una empresa catalana que controla el rendimiento de los viñedos mediante sensores y análisis en 3D.
- HA-100: un robot colaborativo de Harvest Automation que se encarga de mover material de forma autónoma en espacios interiores y exteriores.
- RIPPA: un robot diseñado en Australia que detecta objetos extraños en los cultivos, controla las plagas y estima el rendimiento de los cultivos.
- Fitorobot: uno de los primeros robots autónomos diseñado por ingenieros españoles de la EBT Cadia. Es utilizado en invernaderos y se caracteriza por su polivalencia en tareas de pulverización fitosanitaria y transporte de productos.
- Robótica aérea agrícola
Los robots aéreos, los conocidos como drones o RPAS (Removed Piloted Air Vehicles) y UAV (Unmanned Aerial Vehicles), desempeñan diversas funciones en la agricultura. Pueden obtener información sobre los cultivos y el entorno utilizando cámaras, controlar la humedad, identificar malas hierbas, medir gases y temperatura ambiental, y evaluar daños en los cultivos. También se utilizan en fumigaciones de precisión a baja altura y evaluaciones de daños para seguros.
Agricultura 4.0 de precisión
La agricultura 4.0 implica medir con precisión variables como el clima, el estado de madurez del producto y la cantidad de agua utilizada. Los robots agrícolas juegan un papel importante al obtener información de manera autónoma. Mediante el uso de Visión Artificial, los robots pueden controlar el grado de madurez de la fruta y ajustarse a las condiciones de iluminación. Estas soluciones permiten mejorar la eficiencia de los cultivos y reducir el consumo de agua y recursos fitosanitarios.
Características y tecnología de los robots agrícolas
Los robots agrícolas emplean tecnología de visión en 2D y 3D para distinguir el entorno y realizar mediciones. Utilizan diferentes tipos de navegación, dependiendo si trabajan en el campo o en invernaderos. Para manipular la fruta, utilizan garras deformables y materiales flexibles. También se aseguran de tener la motricidad adecuada para moverse en terrenos variables. La seguridad es fundamental, y los robots agrícolas emplean sensores de fuerza, visión y distancia para colaborar con humanos y evitar obstáculos.
Ventajas y desventajas de la robótica agrícola
La robótica agrícola ofrece diversas ventajas, como una producción más eficiente, reducción de costes de producción, menor impacto ambiental y optimización de los recursos. Sin embargo, también plantea desafíos, como los problemas de seguridad alimentaria y la destrucción de empleo en el sector agrícola.
¿Una agricultura sin agricultores?
Aunque siempre se necesitará algún grado de intervención humana en la agricultura, es inevitable que los robots ocupen una parte importante de los puestos de trabajo en el futuro. Esto supone un desafío para los agricultores, que deberán adaptarse a los cambios y buscar oportunidades en otros sectores compatibles con la robótica.
¿Hacia dónde se dirige la robótica agrícola y la Agricultura 4.0?
La robótica agrícola sigue evolucionando con el objetivo de abaratar costes, desarrollar robots más versátiles y favorecer el trabajo en equipo. Los drones están adquiriendo un papel relevante en el reconocimiento de cultivos y en tareas como la señalización de áreas con malas hierbas. Además, la colaboración entre startups, fondos de inversión y gobiernos impulsa la innovación en este campo.
¿Es necesario implantar robots en la agricultura?
La creciente demanda de alimentos, la escasez de recursos y la necesidad de optimizar la producción agrícola hacen que los robots sean una solución necesaria. Los robots agrícolas pueden contribuir a reducir el consumo de agua, mejorar la eficiencia y enfrentar los desafíos del cambio climático.
La robótica agrícola se está convirtiendo en una revolución en el sector, con numerosos proyectos y patentes registradas. A nivel mundial, la implantación de la Agricultura 4.0 se produce a diferentes velocidades, dependiendo de las inversiones y los planes estratégicos de cada país. La robótica agrícola está transformando la agricultura y dando soluciones innovadoras para el futuro.
