Agricultura Europa Tecnología Agrícola

Robot utiliza el aprendizaje automático para cosechar lechuga


Los ingenieros han desarrollado un robot de recolección de vegetales que utiliza el aprendizaje automático para identificar y cosechar un cultivo agrícola común pero desafiante.


por Sarah Collins, Universidad de Cambridge


El ‘Vegebot’, desarrollado por un equipo de la Universidad de Cambridge, fue inicialmente entrenado para reconocer y cosechar lechuga iceberg en un 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 tan rápido o eficiente como un trabajador humano, demuestra cómo se puede ampliar 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 The Journal of Field Robotics .

Cultivos como la papa y el trigo se han cosechado mecánicamente a escala durante décadas, pero muchos otros cultivos hasta la fecha han resistido la automatización. La lechuga iceberg es uno de esos cultivos. Aunque es el tipo más común de lechuga cultivada en el Reino Unido, el iceberg se daña fácilmente y crece relativamente plano hasta el suelo, lo que representa un desafío para los cosechadores robóticos.

«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 hacer que funcione con muchos otros cultivos».

«En este momento, la cosecha es la única parte del ciclo de vida de la lechuga que se hace manualmente, y es muy exigente físicamente», dijo la coautora Julia Cai, quien trabajó en los componentes de visión por computadora del Vegebot cuando era estudiante de pregrado. 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 aplastarla 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 lechuga y primero identifica todas las lechugas de la imagen, y luego, para cada lechuga, clasifica si se debe cosechar o no. Una lechuga podría ser rechazada porque aún no está madura, o podría tener una enfermedad que podría propagarse a otras lechugas en la cosecha.

Los investigadores desarrollaron y entrenaron un algoritmo de aprendizaje automático en imágenes de ejemplo de lechugas. Una vez que el Vegebot pudo reconocer lechugas saludables en el laboratorio, 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 garantizar un corte suave. Los investigadores también pudieron ajustar la presión en el brazo de agarre del robot para que sostuviera la lechuga lo suficientemente firme como para no dejarla caer, pero no tan firme como para aplastarla. La fuerza del agarre se puede ajustar para otros cultivos.

«Queríamos desarrollar enfoques que no fueran necesariamente específicos para la lechuga iceberg, de modo que pudieran usarse para otros tipos de cultivos en la superficie», dijo Iida, quien lidera el equipo detrás de la investigación.

En el futuro, los cosechadores robóticos podrían ayudar a abordar los problemas de escasez de mano de obra en la agricultura, y también podrían ayudar a reducir el desperdicio de alimentos. Por el momento, cada campo generalmente se cosecha una vez, y se descartan las verduras o frutas no maduras. Sin embargo, un recolector robótico podría ser entrenado para recoger solo vegetales maduros, y dado que podría cosechar durante todo el día, podría realizar múltiples pases en el mismo campo , volviendo en una fecha posterior para cosechar los vegetales que no estaban maduros durante los pases anteriores.

«También estamos recopilando muchos datos sobre la lechuga , que podrían usarse para mejorar la eficiencia, como qué campos tienen los rendimientos más altos», dijo Hughes. «Todavía 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».


Leer más


Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *