Robot para cosechar fresas “prueba” fruto en el campo

fresa1Los científicos del Laboratorio Nacional de Física (NPL) de Londres (Reino Unido), han desarrollado un robot, por medio de tecnología de imagenología, capaz de identificar el grado de madurez de las fresas antes de cosecharlas.

En una entrevista realizada por correo electrónico a Richard Dudley, Líder del Área de Ciencias para Aplicaciones Electromagnéticas NPL, el experto asegura que es la primera unidad que utiliza una combinación de ondas de microrradio y ondas infrarrojas lejanas para analizar la fruta. “Otros han utilizado mediciones de un sólo punto para analizar el contenido de agua y azúcar en las sandías, por ejemplo,” comenta; “sin embargo, creo que hemos sido los primeros en utilizar los sistemas de imagenología aplicados a la cosecha.”

Según el científico, este androide puede medir los grados brix de las fresas utilizando una tecnología de microondas, debido a que las propiedades materiales de un fruto con alto contenido de azúcar difieren de las propiedades de un fruto con más contenido de agua. Aun así, no es fácil resolver el problema ancestral de determinar el grado de madurez de un fruto sin dañarlo.

“Obtener la exactitud de los resultados con nuestra técnica, a un nivel equiparable de los resultados que pueden obtenerse por medio de las pruebas destructivas de brix realizadas con dispositivos manuales como los refractómetros por ejemplo, es un gran reto para cualquier sistema de imagenología sin contacto,” comenta Dudley.

fresa2Pruebas en campo
Dudley, quien probó este concepto de visión y es el líder del proyecto, dice que él junto con su equipo han estado trabajando en el proyecto durante tres años. Uno de los peores obstáculos que han tenido que atravesar es asegurarse de que el robot funcione dentro y fuera del laboratorio. Los sitios de prueba han proporcionado ambientes complejos y difíciles, además de que la variabilidad en las hojas y la cobertura presenta dificultades.

Si el robot pasa todas las pruebas, el reto será ponerlo a disposición de los productores. Llevar el equipo a la etapa de producto en un paquete rentable y de alto desempeño implica franquear un obstáculo tremendo.  “Los cultivos y operaciones agrícolas son diferentes y el rediseño del sistema para uso general podría conllevar costos elevados,” dice Dudley.

Avances robóticos
No sólo eso, Dudley enfatiza que su equipo está enfocado principalmente en la capacidad de imagenología del robot, para lo cual es imprescindible proporcionarle información espacial.

El siguiente paso será equipar al robot con “brazos” para recolectar la fruta; aunque Dudley dice que esa fase no será tan difícil como parece. Los robots tienen la precisión necesaria; hacer que el robot levante la mano derecha para cosechar fruto por fruto requiere de diseño, sensores y sistemas de acercamiento adicionales,” comenta. “Todos estos son problemas de ingeniería que pueden ser resueltos si se tiene la información precisa sobre la posición y el punto de corte de la fruta.”

Dicho esto, los productores no deberían esperar ver al robot en el mercado en un futuro cercano. Hace un año, Dudley pensaba que se estaban acercando al momento de comercialización, sin embargo hoy en día tiene otra opinión.

“No, el proyecto está requiriendo más tiempo del anticipado,” dice. “Estamos en la etapa difícil en la que hemos probado el concepto y ahora necesitamos movernos al sistema comercial; es una etapa difícil para cualquier invento.”

Velocidad humana, pero sin descanso
Aun cuando el proyecto del robot cosechador haya costado más trabajo del esperado, Dudley opina que sin duda alguna tendrá éxito. Su teoria es que el robot puede llegar a alcanzar la misma velocidad de cosecha que un ser humano desde un inicio, e incluso tiene probabilidades de cosechar todavía más rápido.

“La limitante es la velocidad de la imagenología, más que la velocidad del robot,” comenta. “Sin embargo, al recolectar más datos sobre el crecimiento de las fresas, será posible predecir el momento de la cosecha.”  Incluso si el robot cosecha a la velocidad de un ser humano, la productividad será mucho mayor ya que puede cosechar 24 horas al día,” dice Dudley.

Esto sería de gran ayuda para los productores, en aquellos paises que han estado teniendo problemas de escasez de mano de obra en los últimos años.
“Parece ser que ya nadie quiere dedicarse a la pizca de frutos,” añade. “En la Unión Europea tenemos trabajadores migrantes, pero son muy pocos y esta escasez de mano de obra es uno de los principales incentivos para automatizar la cosecha.”

Sin embargo, el robot puede tener otros usos; no hay razón por la que ese robot sea utilizado sólo para cosechar. “Los robots pueden analizar por imagenología no sólo la fruta, sino toda sino toda la planta de manera periódica; lo cual nos permitirá monitorear y manejar el ciclo de crecimiento de los cultivos,” comenta Dudley.

El investigador concluye diciendo que al fin y al cabo, “mejor información sobre estos ambientes de cultivo nos permitirá obtener mejores resultados y mayor aprovechamiento de los recursos tales como el agua, los nutrientes y los plaguicidas.”

 

Sin limitarse a la fresa
El uso de la tecnología de visión robótica de ninguna manera está limitada a las fresas o a la actividad de la cosecha,” dice Richard Dudley. Actualmente están trabajando en aplicaciones para la selección y el procesamiento de alimentos, por ejemplo.

Además de obtener una lectura de brix exacta de un gran número de frutas y hortalizas, los desarrolladores quieren tener la capacidad de detectar defectos en el subsuelo; por ejemplo los casos de corazón negro en las papas. Los cultivos con los que han estado trabajando incluyen cítricos, papa, pera, manzana y aguacate.

“Sin embargo, un área que consideramos realmente importante es la producción de cultivos para biocombustible, en los que el contenido de azúcar no es sólo para satisfacer a los consumidores, sino un requisito para la eficiencia de la producción,” dice Dudley. “Un método a nivel de campo que sirva para medir los grados brix en estos cultivos, utilizando un sensor manual o una red distribuida dentro de los campos de cultivo, ofrecería beneficios increíbles para el manejo de estos cultivos de alto valor que ocupan áreas muy vastas.”

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