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H2020

Flourish — Resultado resumido

Project ID: 644227
Financiado con arreglo a: H2020-EU.2.1.1.5.
País: Suiza
Dominio: Alimentos y recursos naturales, Economía digital

Nuevos robots para transformar la agricultura

Investigadores financiados con fondos europeos desarrollaron robots aéreos y terrestres adaptables que pueden aumentar la producción agrícola, reducir el uso de pesticidas y mitigar los riesgos para la seguridad alimentaria que están estrechamente relacionados con la incertidumbre en el sector agrícola.
Nuevos robots para transformar la agricultura
Los consumidores europeos esperan una cadena de distribución de alimentos libre de contaminantes químicos y que se conserve la biodiversidad. Por tanto, se requiere reducir al mínimo el uso de pesticidas y fertilizantes químicos o reemplazarlos por soluciones agroecológicas o robóticas. Es más, la edad media de los agricultores europeos está entre la más alta de todos los sectores, por lo que la agricultura necesita atraer a los jóvenes a través de oportunidades de trabajo atractivas.

Aquí es donde puede entrar en juego la nueva alternativa robótica para agricultura de precisión desarrollada en el marco del proyecto financiado con fondos europeos Flourish (Aerial Data Collection and Analysis and Automated Ground Intervention for Precision Farming). El empleo de robots en la agricultura de precisión tiene el potencial no solo de aumentar la producción, sino además de reducir la dependencia de fertilizantes, herbicidas y pesticidas mediante su aplicación selectiva e individual en las plantas o la eliminación de las malas hierbas.

Ayudar a las tierras agrícolas a florecer

La agricultura de precisión combina tecnologías que personalizan el cuidado que reciben las plantas sin aumentar el trabajo de los agricultores. El consorcio del proyecto se centró en el desarrollo de técnicas agrícolas innovadoras mediante el seguimiento de indicadores clave de la salud del cultivo y el tratamiento dirigido específicamente a plantas o zonas infestadas que así lo requieran.

«En comparación con las prácticas convencionales, las técnicas de agricultura de precisión son más respetuosas con el medio ambiente y proporcionan más beneficios económicos», explican el profesor Roland Siegwart y el doctor Inkyu Sa, coordinador e investigador del proyecto, respectivamente. La mayoría de los pesticidas empleados son herbicidas destinados a controlar las malas hierbas, por tanto, una reducción drástica de la aplicación de estos compuestos químicos y la detección de las zonas de los campos de cultivo que no están infestadas ayudarán a producir cultivos más sanos.

Cultivar con drones y robots

El desarrollo de técnicas de agricultura de precisión es un área de investigación en auge, por lo que el objetivo de Flourish era cerrar la brecha existente entre las capacidades actuales y deseadas de los robots agrícolas. El consorcio del proyecto desarrolló un sistema de cultivo autónomo en el que drones y robots trabajan mano a mano para vigilar el cultivo y eliminar de manera precisa las malas hierbas. El sistema robótico recientemente desarrollado combina las capacidades de reconocimiento aéreo de un vehículo aéreo no tripulado (UAV, por sus siglas en inglés) autónomo, de pequeño tamaño y múltiples rotores con un vehículo terrestre no tripulado (UGV, por sus siglas en inglés) multitarea.

«Equipado con una cámara, varios sensores, un GPS y un programa estadístico, el UAV puede analizar diferentes características del cultivo como la altura, la cobertura vegetal y los niveles de clorofila, y proporciona información relacionada con el fenotipo de las plantas», comentan el profesor Siegwart y el doctor Inkyu Sa. El dron también es capaz de distinguir entre cultivos y malas hierbas, y gracias a algoritmos avanzados puede optimizar su trayectoria de vuelo. Una vez que el UAV ha completado su tarea, informa al UGV sobre las zonas que requieren cuidados.

Empleando los datos suministrados por el UAV, el prototipo de UGV, llamado Bonirob, se desplaza de forma autónoma por su entorno y lleva a cabo tareas en zonas determinadas. Por ejemplo, puede aplicar un pesticida en una zona específica del cultivo y, en el caso de la presencia de malas hierbas, puede eliminarlas mecánicamente, evitando así el uso de herbicidas peligrosos.

El reconocimiento de imágenes juega un papel crucial en el funcionamiento de Bonirob. En base a parámetros como el color, la forma y el tamaño de la planta, el robot puede ayudar a los agricultores a clasificar las plantas con mayor facilidad. Gracias al estudio de los patrones de cultivo y las imágenes, también puede diferenciar de manera más precisa entre las plantas de interés y las malas hierbas, incluso cuando su apariencia visual cambia significativamente debido a las condiciones climáticas o al estadio de desarrollo.

Actualmente, los miembros de Flourish están trabajado con los usuarios finales para definir las especificaciones del producto y garantizar que los intereses permanezcan alineados. Además, están evaluando y optimizando el nuevo sistema desarrollado para hacerlo más preciso y fácil de utilizar con un tiempo de configuración más corto. Los miembros del proyecto están tratando, asimismo, de facilitar la interoperabilidad con otros productos del mercado mediante protocolos de comunicación estándar, como el sistema operativo del robot. Esto garantizará reducir al mínimo las barreras para la comercialización del sistema una vez que esté listo para su introducción en el mercado.

Los avances tecnológicos en la agricultura, como los introducidos por Flourish, permitirán a los agricultores disminuir el uso de compuestos químicos y producir cultivos más sanos con un mayor rendimiento. Además, se espera que el sistema reduzca los costes de los agricultores y minimice el impacto medioambiental de la agricultura.

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Palabras clave

Flourish, agricultura de precisión, cultivos, robots, malas hierbas, vehículo aéreo no tripulado, vehículo terrestre no tripulado, pesticidas
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