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Ivace+i Innovación financia un robot inteligente para la recolección autónoma de cultivos en invernaderos
- La UPV coordina esta iniciativa, que mejora la rentabilidad del campo a través de la automatización, junto a las empresas Greenvisión, Inderen y Nutai
- El sistema, diseñado para pitayas es capaz de identificar la posición de los frutos y de recoger solo las piezas en un estado óptimo de madurez
La Conselleria de Innovación, Industria, Comercio y Turismo, que dirige Marián Cano, financia a través de Ivace+i un nuevo sistema robótico avanzado que es capaz de recoger cultivos de invernadero, de forma escalonada, según el estado de madurez de cada fruto.
Esta tecnología, que se ha diseñado específicamente para la recolección de la pitaya o fruta del dragón, un cultivo procedente de México que se está introduciendo en la Comunitat Valenciana, combina la visión por computador y la inteligencia artificial para identificar el grado de maduración de la cosecha. La propuesta servirá como modelo para poder ser aplicado en otros cultivos de alto valor añadido.
La Universitat Politècnica de València (UPV) coordina este proyecto, denominado ‘DRAGONBOT’, en colaboración con las empresas Greenvision, Inderen y Nutai, con el fin de potenciar una agricultura más sostenible, también desde el punto de vista económico. La iniciativa cuenta, además, con financiación de la Unión Europea en el marco del programa FEDER Comunitat Valenciana para el periodo 2021-2027.
A través de este desarrollo se pretende avanzar en la mecanización del campo y en la implantación de invernaderos sostenibles como vía para reducir el impacto de la actividad agrícola en el medio ambiente y, sobre todo, para elevar la rentabilidad actual de las explotaciones agrarias.
La automatización de esta tarea agrícola no solo reduce de forma significativa los costes de mano de obra, sino que también rebaja las necesidades de almacenaje, ya que únicamente se retiran las pitayas en estado óptimo de maduración, y mejora la calidad de la fruta, que permanece más tiempo en el árbol.
Retos de un cultivo emergente
El principal reto del proyecto radica, en este caso, en la dificultad de cosechar y manipular de forma automatizada y en el momento idóneo de maduración un fruto muy pesado y que es también muy susceptible a sufrir daños. La fruta de pitaya supone un reto para el desprendimiento y agarre mediante garras robot, ya que se trata de un fruto muy pesado, muy delicado y con el pedúnculo inmerso en la carne de la penca.
Se ha diseñado un sistema robótico equipado con un sistema de análisis de imagen capaz identificar la posición del fruto en la planta. Además, para determinar si la fruta está o no madura se aplican técnicas multiespectrales capaces de estimar el estado de cada pieza de fruta, basándose en parámetros externos, como el color, que ayudan a identificar los parámetros internos de madurez.
Después de la fase de identificación y decisión, el proceso de recolección se completa con un brazo robótico que incorpora una garra diseñada específicamente para sujetar el fruto de pitaya mientras lo corta y deposita, de forma autónoma y sin daños, sobre una bandeja. El sistema de garra robot construido es capaz de separar el fruto de la planta mediante un sistema preciso de corte eléctrico y agarrarlo con unos dedos de diseño propio para conseguir un trato muy delicado de una fruta muy susceptible a daños.
Se trata de un sistema sostenible y circular, dado que las baterías del robot se alimentan con la energía eléctrica procedente de las placas fotovoltaicas integradas en el invernadero.
Como coordinadora del proyecto, la UPV participa en estos desarrollos a través del centro del Instituto Universitario de Automática e Informática Industrial y el Laboratorio de Robótica Agrícola (ARL, por sus siglas en inglés). Pero, además, cuenta con respaldo de un consorcio de entidades privadas especializadas en invernaderos sostenibles, automatización industrial y estudio de la calidad de frutas y hortalizas.
De hecho, el desarrollo del sistema de análisis de las imágenes espectrales para evaluar la calidad de los frutos corresponde a Greenvision, mientras que Nutai trabaja en el de localización de las pitayas. Por su parte, Inderen aporta el invernadero sostenible experimental donde se están llevando a cabo los ensayos de campo.
Primeros ensayos
Precisamente esta colaboración multidisciplinar está permitiendo avanzar en el desarrollo de la plataforma robótica. Por ahora se han testeado dos prototipos de garras diseñados específicamente para la pitaya y se ha fabricado, además, un prototipo de calibrado de fruta para determinar su calidad.
La iniciativa se alinea con las conclusiones del Comité Estratégico de Innovación Especializado (CEIE) en Agroalimentación, que aboga por impulsar la agricultura de precisión mediante la planificación de la recolección en función de mapas de madurez del fruto y teniendo en cuenta las previsiones meteorológicas. Asimismo, ‘DRAGONBOT’ también se encuadra en los ejes principales de la Estrategia Especialización Inteligente de la Comunitat Valenciana, S3, que coordina la Conselleria de Innovación, Industria, Comercio y Turismo.
