Estamos apenas al principio, pero ya estamos empezando a ver algo importante. Esta es la extensión de las aplicaciones de la inteligencia artificial en el sector primario, el de la agricultura. un sector de
que se habla y se escribe menos que los demás, pero que volverá con fuerza al centro de nuestra atención en relación a dos factores: el caos climático y el uso de máquinas inteligentes para mejorar, optimizar y sanear los cultivos a base de alimentos. En realidad, algo importante ya está ocurriendo, como nos cuenta la revista "The Economist" en un reciente artículo, del que os ofrecemos los pasajes más destacados.
En el campo de Salisbury
Lento pero seguro, una máquina con forma de araña del tamaño de un carrito de golf balancea un electrodo en la base de algunas plantas. Cada pocos segundos sale una pequeña bocanada de humo como una hierba ardiendo golpeada por alto voltaje.
El dispositivo que hace este trabajo es un prototipo de robot de deshierbe. Fue desarrollado por Small Robot Company, una empresa nueva que opera en un antiguo depósito de municiones cerca de Salisbury, en el suroeste de Gran Bretaña.
Dichos dispositivos, denominados "agribots", están comenzando a diseñarse en muchas formas y tamaños por iniciativa de varias empresas emergentes. Los rastros de otros prototipos en el barro conducen al taller de Small Robot Company, donde una serie de impresoras 3D producen componentes de plástico de color naranja brillante.
Este tinte hace que los dispositivos sean más fáciles de rastrear si fallan mientras trabajan en un campo. Es una señal clara de que los agricultores y los científicos están trabajando arduamente para construir y probar estas máquinas.
Los agrobots herbicidas
El deshierbe de malas hierbas, las llamadas malas hierbas, es fundamental para mejorar el rendimiento de los cultivos, pero cada vez es más difícil hacerlo por medios tradicionales. Algunas malas hierbas se están volviendo cada vez más resistentes a los herbicidas. Estos últimos están sujetos a una regulación cada vez más estricta. En algunos casos incluso han sido prohibidos.
Además, muchos consumidores buscan productos orgánicos. Además, la escasez de mano de obra significa que es costoso desyerbar repetidamente el suelo con una azada mecánica tirada por un tractor. Toma tiempo y no siempre es efectivo.
El deshierbe es una tarea que la mayoría de los agricultores estarían felices de dejar en manos de un robot. Pero para que un robot haga bien su trabajo, debe poder distinguir una mala hierba de una buena cosecha. Esto se está volviendo más alcanzable con los avances en visión artificial.
Los algoritmos de inteligencia artificial (IA) están mejorando en la clasificación de imágenes. Algunas aplicaciones de teléfonos inteligentes ahora pueden identificar una planta gracias a una simple foto. Los robots equipados con cámaras no solo eliminan las malas hierbas, sino que también automatizan otras tareas agrícolas.
Los Agribots, los tractores sin conductor y otros tipos de automatización agrícola forman una industria que, según la firma de investigación estadounidense MarketsandMarkets, se espera que crezca alrededor de un 23% anual y tenga un valor de más de 20 mil millones de dólares para 2025.
dick el blaster
Una vez que haya encontrado una mala hierba, hay varias maneras de deshacerse de ella. El agribot de Small Robot Company, llamado Dick, los electrocuta. Las ruedas del robot funcionan como un electrodo para hacer contacto con el suelo, mientras que otro electrodo se mueve para acercarse a la planta y tocarla.
Al contacto, el dispositivo crea un circuito que libera calor que hierve las células de la planta y las mata instantáneamente desde el tallo hasta la raíz. Esto puede requerir varios miles de voltios, incluso si el voltaje se ajusta para que coincida con el tipo de maleza. Los restos de la planta se pueden dejar que se descompongan en el suelo de forma natural.
Dick trabajará con otros dos agribots, Tom y Harry, todos dispositivos inteligentes. La idea, dice Ben Scott-Robinson, uno de los cofundadores de la compañía, es que Tom escaneará campos de forma rutinaria con un nivel de detalle muy fino.
Equipada con cámaras y otros sensores, la máquina con tracción en las cuatro ruedas puede cubrir alrededor de 20 hectáreas por día, mapeando el estado de cada planta, junto con las condiciones del suelo. Cuando se detectan malas hierbas, entra en acción para eliminarlas.
Harry, el tercer agribot, todavía está en desarrollo. Realizará tareas como la siembra de semillas y la aplicación de niveles específicos de fertilizante a cada planta, proceso conocido como microdosificación.
Tom y Harry, los detectives
Tom entrará en producción en agosto. Las primeras versiones ya se están utilizando en algunas granjas en Gran Bretaña, incluida Leckford Estate, administrada por una importante cadena de supermercados. Dick entrará en acción a finales de este año.
Tom ya ha aprendido a reconocer las malas hierbas de hoja ancha y ha sido entrenado en el arte más difícil de identificar las gramíneas, que parecen cereales. A diferencia de muchas verduras, los cereales se cultivan muy densamente en hileras, lo que hace que el deshierbe mecánico sea una operación complicada. Armado con los algoritmos de Tom, Dick debería poder eliminar con precisión las malas hierbas en las hileras de cereales.
La empresa ofrecerá estos bots como un servicio. Tom residirá en un cobertizo en la granja donde el granjero podrá descargar los datos. Dick y Harry serán entregados a las granjas y evaluados por su desempeño. Este modelo de negocios, según Scott-Robinson, el otro cofundador de Small Robot Company, convencerá a los agricultores de que el costo de usar agribots es ventajoso en comparación con los métodos tradicionales de erradicación y control de malezas. También brindará beneficios adicionales, como la ausencia de productos químicos.
El "proceso eléctrico"
El sistema de incineración de Dick es suministrado por RootWave, otra empresa emergente del Reino Unido con sede cerca de Leamington. RootWave, al que llama el "proceso eléctrico", ya ha creado una versión portátil para la eliminación de malezas. El electricide no altera el suelo ni daña los microbios, dice Andrew Diprose, el jefe de la empresa.
En lo que respecta a la seguridad, los agribots, como todas las máquinas agrícolas, deben ser utilizados por operadores capacitados. Las funciones de seguridad integradas, como sensores que detectan a una persona o un animal que se aproxima, apagan el robot y reducen el riesgo.
RootWave está trabajando con otras empresas interesadas en el proceso electrificado. Entre ellos se encuentra Steketee, un fabricante holandés de equipos agrícolas. Sus azadones tirados por tractores ya usan visión artificial. Steketee equipa un auto con cámaras. Cuando los cultivos estén bien espaciados, como los vegetales, mueva las azadas hacia adentro y hacia afuera para sacar las malezas no solo a lo largo de los surcos, sino también entre las plantas individuales.
Arada
Los Agribots también pueden arar. Esto lo dice Boyer, un experto en inteligencia artificial que trabajó para IBM y Facebook, antes de cofundar FarmWise, una empresa de San Francisco que comenzó a desarrollar robots agrícolas en 2016.
Después de algunas pruebas de campo, la empresa está a punto de lanzar su primer agribot, llamado Titan. Este puede caminar de forma autónoma por un campo de hortalizas (lechuga, brócoli y coliflor), identificando plantas individuales y su ubicación.
A medida que se mueve por el suelo, el Titan despliega una serie de cuchillas giratorias que se ajustan automáticamente para arar el suelo a una profundidad adecuada para eliminar las malas hierbas.
Las versiones futuras harán otros trabajos, como la siembra y la microdosificación de fertilizantes y otros tratamientos con pesticidas administrados directamente a plantas individuales. “Se trata de un cuidado personalizado de las plantas”, dice el Sr. Boyer.
El cuidado personalizado de la planta
Los agribots autónomos tendrán que competir con sistemas tirados por tractores inteligentes. La mayoría de los tractores y cosechadoras modernos pueden funcionar sin conductor gracias al GPS y otros sensores. Algunos tractores usan mapas digitales de cultivos obtenidos de satélites y drones para marcar lugares que requieren fertilizantes o pesticidas.
Los grandes fabricantes de tractores, como John Deere y CNH Industrial, el fabricante de máquinas Case y New Holland, están desarrollando tractores totalmente autónomos.
Cuando se necesita el uso de productos químicos en los cultivos, tanto los sistemas de tractor como los agribots pueden aplicar microdosis a las plantas individuales que las necesitan, en lugar de rociar un campo completo. Cierta evidencia ha sugerido que la microdosificación podría reducir la cantidad de herbicida rociado en un cultivo en un 90% o más.
BASF, un gigante químico alemán, está trabajando con Bosch, una empresa de ingeniería, en un sistema de rociado que identifica plantas y luego aplica herbicidas de manera muy específica.
El papel de la inteligencia artificial
Los agribots desarrollados para cosechar cultivos también funcionan con IA. Estas máquinas suelen tener muchas formas y tamaños y emplean una variedad de sistemas específicos para cosechar cultivos individuales, como tomates, espárragos y lechuga.
Esto sugiere que los agribots que arrancan y curan plantas evolucionarán de manera similar. Su forma dependerá del cultivo de que se trate y de su ubicación, que puede ser campo, viñedo o huerta.
Algunas pueden ser máquinas inteligentes tiradas por tractores autónomos, mientras que en otros casos se utilizarán como enjambres de pequeñas granjas.
Lo único seguro es que los granjeros no gastarán un centavo en ninguno de ellos a menos que demuestren que están preparados para el trabajo.
