Un robot cosechador de frambuesas en un invernadero en una granja de frambuesas donde se llevaron a cabo todos los experimentos de campo. Fuente: Kai Junge.
Un trío de especialistas en robótica de CREATE Lab, EPFL en Suiza, ha diseñado, construido y probado un robot que puede recoger frambuesas. En su proyecto, informaron en la revista Ingeniería en comunicaciónKai Junge, Catarina Pires y Josie Hughes diseñaron y probaron su robot basado en una nueva idea para reducir el costo de diseñar robots recolectores de frutas.
En los últimos años, la demanda de alimentos se ha incrementado a medida que ha crecido la población. En respuesta, los científicos están buscando formas de producir más alimentos en una costa sensata. Un enfoque es utilizar robots en lugar de humanos para realizar trabajos manuales, como recoger fruta.
La cosecha a gran escala de casi cualquier fruta requiere mucha mano de obra por naturaleza, y la cosecha de frutas se considera una operación relativamente costosa. Es por eso que los científicos están trabajando en el uso de robots para recoger frutas. Esto resultó ser más difícil para algunos cultivos que para otros. Por ejemplo, recoger frambuesas es difícil para un robot porque requiere mucha habilidad. El robot debe poder determinar qué fruta está madura y debe poder recoger cada una individualmente sin causar ningún daño a la delicada fruta.
Recoger frambuesas sin causar daños es más difícil que otras frutas porque la recolección implica sujetar la fruta por el centro en lugar del tallo. Exprimir demasiado aplasta la fruta. Otro problema con aplicaciones tan específicas es la gran cantidad de tiempo necesario para aprender y probar en el campo. En este nuevo esfuerzo, los científicos en Suiza intentaron resolver ambos problemas utilizando un nuevo enfoque: enseñar a los robots qué hacer usando plantas y frutas artificiales. Entonces, el trabajo del equipo involucró el diseño de un robot y una planta de frambuesa artificial.
El equipo de investigación descubrió que dejar que el robot aprenda a recoger fruta varias veces en un laboratorio de pruebas es mucho más rápido y económico que hacerlo en el campo. El robot que han construido utiliza garfios para recoger y cámaras y software para identificar la fruta. Gracias a ejercicios repetidos en el laboratorio, el robot mejoró en reconocer y recoger frambuesas. Luego, el equipo salió y probó las habilidades de recolección de frambuesas de los robots con frutas reales.
Primer plano de un robot de cosecha de frambuesas en un invernadero en una granja de frambuesas donde se realizaron todos los experimentos de campo para recoger la fruta. Fuente: Kai Junge.
Los robots resultaron estar por debajo de la media en comparación con los humanos, eligiendo solo el 60% de los objetivos correctos sin daño. Esto se compara con alrededor del 90% para los recolectores humanos. Los investigadores sugieren que su trabajo hasta el momento demuestra que el proceso puede funcionar, y las mejoras posiblemente podrían llevar la precisión al nivel humano.
Más información:
Kai Junge et al., transferencia Lab2Field de una cosechadora robótica de frambuesas habilitada por un gemelo físico con sensores blandos, Ingeniería en comunicación (2023). DOI: 10.1038/s44172-023-00089-w
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