Un robot recolector de verduras que utiliza el aprendizaje automático para identificar y cosechar un lugar común, pero desafiante, El cultivo agrícola ha sido desarrollado por ingenieros.

El 'Vegebot', desarrollado por un equipo de la Universidad de Cambridge, fue entrenado inicialmente para reconocer y cosechar lechuga iceberg en un entorno de laboratorio. Ahora se ha probado con éxito en una variedad de condiciones de campo en cooperación con G's Growers, una cooperativa local de frutas y verduras.

Aunque el prototipo no es ni de lejos tan rápido o eficiente como un trabajador humano, demuestra cómo se podría expandir el uso de la robótica en la agricultura, incluso para cultivos como la lechuga iceberg, que son particularmente difíciles de cosechar mecánicamente. Los resultados se publican en El diario de robótica de campo .

Cultivos como la papa y el trigo se han recolectado mecánicamente a escala durante décadas, pero muchos otros cultivos hasta la fecha se han resistido a la automatización. La lechuga iceberg es uno de esos cultivos. Aunque es el tipo de lechuga más común que se cultiva en el Reino Unido, El iceberg se daña fácilmente y crece relativamente plano al suelo, presentando un desafío para las cosechadoras robóticas.

"Cada campo es diferente, cada lechuga es diferente, ", dijo el coautor Simon Birrell del Departamento de Ingeniería de Cambridge." Pero si podemos hacer que una cosechadora robótica funcione con lechuga iceberg, también podríamos hacerlo funcionar con muchos otros cultivos ".

"En este momento, la cosecha es la única parte del ciclo de vida de la lechuga que se realiza manualmente, y es muy exigente físicamente, "dijo la coautora Julia Cai, quien trabajó en los componentes de visión por computadora del Vegebot mientras era estudiante en el laboratorio del Dr. Fumiya Iida.

El Vegebot primero identifica el cultivo 'objetivo' dentro de su campo de visión, luego determina si una lechuga en particular está sana y lista para ser cosechada, y finalmente corta la lechuga del resto de la planta sin triturarla para que esté 'lista para el supermercado'. "Para un humano, todo el proceso lleva un par de segundos, pero es un problema realmente desafiante para un robot, "dijo la coautora Josie Hughes.

El Vegebot tiene dos componentes principales:un sistema de visión por computadora y un sistema de corte. La cámara superior del Vegebot toma una imagen del campo de lechugas y primero identifica todas las lechugas en la imagen, y luego por cada lechuga, clasifica si se debe cosechar o no. Una lechuga puede ser rechazada porque aún no está madura. o podría tener una enfermedad que podría extenderse a otras lechugas en la cosecha.

Los investigadores desarrollaron y entrenaron un algoritmo de aprendizaje automático con imágenes de ejemplo de lechugas. Una vez que Vegebot pudo reconocer lechugas saludables en el laboratorio, luego fue entrenado en el campo, en una variedad de condiciones climáticas, en miles de lechugas reales.

Una segunda cámara en el Vegebot se coloca cerca de la cuchilla de corte, y ayuda a asegurar un corte suave. Los investigadores también pudieron ajustar la presión en el brazo de agarre del robot para que sostuviera la lechuga con la suficiente firmeza como para no dejarla caer. pero no tan firme como para aplastarlo. La fuerza del agarre se puede ajustar para otros cultivos.

"Queríamos desarrollar enfoques que no fueran necesariamente específicos de la lechuga iceberg, para que se puedan utilizar para otros tipos de cultivos sobre el suelo, "dijo Iida, quien lidera el equipo detrás de la investigación.

En el futuro, las cosechadoras robóticas podrían ayudar a abordar los problemas de escasez de mano de obra en la agricultura, y también podría ayudar a reducir el desperdicio de alimentos. En este momento, cada campo se cosecha normalmente una vez, y se descartan las verduras o frutas que no estén maduras. Sin embargo, se podría entrenar a un recolector robótico para que recoja solo vegetales maduros, y como podía cosechar todo el día, podría realizar varias pasadas en el mismo campo, regresando en una fecha posterior para cosechar las verduras que no estaban maduras durante los pases anteriores.

"También estamos recopilando muchos datos sobre la lechuga, que podría utilizarse para mejorar la eficiencia, como qué campos tienen los mayores rendimientos, "dijo Hughes." Aún tenemos que acelerar nuestro Vegebot hasta el punto en que pueda competir con un humano, pero creemos que los robots tienen mucho potencial en tecnología agrícola ".