El CAR avanza en el uso de IA y robótica como nuevas soluciones en agricultura

Y no es ciencia ficción. Desarrollar estos prototipos es uno de los objetivos del Centro de Automática y Robótica (CAR), un centro mixto del CSIC y de la Universidad Politécnica de Madrid, cuyos investigadores diseñan proyectos tecnológicos basados en inteligencia artificial y robótica para solucionar retos socioeconómicos como los de la agricultura, un sector estratégico altamente diversificado.

España, que cuenta con más de 23 millones de hectáreas de superficie agraria útil (casi la mitad del terreno nacional), se ha consolidado como una potencia agroalimentaria de la Unión Europea (es el segundo país exportador de Europa).

Y aunque la agricultura familiar principalmente dedicada al cultivo de secano sigue siendo mayoritaria con casi el 70% de la superficie agraria, el sector se ha ido transformando y cuenta ya con numerosas explotaciones de tamaño medio, como invernaderos y cultivos de frutas, hortalizas o viñedos, que “en su mayoría están altamente tecnificadas”, explica a EFE la investigadora principal del Grupo de Percepción Artificial del CAR, Ángela Ribeiro.

Pero, en el actual contexto de cambio climático, todos ellos afrontarán las mismas amenazas: la sequía, la desertificación y las plagas, que ya están poniendo en riesgo los cultivos y exigen la modernización agrícola.

Buscar soluciones basadas en la inteligencia artificial y la robótica es uno de los objetivos del CAR. Uno de los prototipos desarrollados en este centro de investigación público es un coche autónomo equipado con sensores que se mueve de forma totalmente segura y que revisa el cultivo siguiendo una ruta previamente planificada.

El vehículo, equipado con sensores y un GPS de gran precisión, monitoriza los cultivos en función de las necesidades del agricultor o la explotación en busca de problemas que pongan en riesgo una zona, como un fallo del sistema de riego o una plaga.

Este prototipo, desarrollado a partir de un Renault Twizy, sigue una ruta específica para hacer la cobertura de las distintas zonas de un cultivo y detectar problemas y, para ello, “toma imágenes georreferenciadas que se analizan en el propio ordenador del coche o que van a la nube a través de telefonía móvil con las coordenadas exactas del lugar en el que hay que arreglar el riego o aplicar un tratamiento específico y localizado”, explica Ángela Ribeiro.

De esta manera, no solo es posible controlar la explotación sin necesidad de estar paseándose por el cultivo, sino que además puede vigilar condiciones específicas, en función de la época, de las condiciones meteorológicas o de amenazas concretas que son detectadas por la inteligencia artificial.

El vehículo, que se ha probado en el campo y está preparado para sortear obstáculos, está listo para comercializarse con un coste “bastante asumible” (unos 15.000 euros, según los sensores que lleve instalados) y “permite vigilar toda una explotación agrícola de manera eficaz y altamente especializada”, destaca la responsable del CAR.

El CAR además cuenta con otro prototipo, un robot autónomo parecido a un rover de exploración planetaria, que sigue al operario en la recogida de la fruta y que aligera enormemente las dificultades del trabajo físico. “La parte que requiere más esfuerzo recae en el robot, que se encarga del transporte de la caja donde se deposita el producto cosechado ahorrándole muchos esfuerzos al trabajador”.

Con él, ya no hace falta que el trabajador tenga ciertas condiciones físicas, sino que sepa hacer una recogida selectiva adecuada, algo que un robot no puede hacer eficazmente en todos los casos “porque hay aspectos de la maduración de una fruta (el color y el aroma) que implican varios sentidos, así como una manipulación cuidadosa del futuro, habilidades que tiene el ser humano y que las máquinas no pueden sustituir actualmente”.

“La idea no es reemplazar la mano de obra humana, sino ayudar a que su trabajo sea más liviano y especializado”, subraya.

Pero a diferencia del vehículo autónomo que tienen un coste asumible, estos robots pueden costar entre 15.000 y 30.000 euros cada uno pero, además, hace falta tener una flota y eso “ya deja de ser rentable”, al menos en los primeros años.

Ribeiro cree que una posible solución sería crear una filial del CSIC que proporcionaría la flota de robots en alquiler a los agricultores “igual que ahora alquilan cosechadoras”, explica la investigadora.

Para los próximos años, los retos del CAR en los robots de ayuda a la vendimia es lograr “que trabajen de forma fiable en entornos agrícolas reales, donde el terreno es irregular, las condiciones de luz y clima cambian mucho, y la vegetación dificulta la percepción y navegación autónoma”.

Otro reto es trabajar en la interacción segura y eficiente con las personas durante la recolección, añade.

En los vehículos autónomos Twizy, sin embargo, el principal desafío es lograr una navegación autónoma robusta en caminos agrícolas donde “muchas veces no hay referencias claras, GPS fiable o mapas precisos”.

Asimismo, “es clave conseguir que los sistemas de percepción puedan detectar correctamente el estado de los cultivos, las distintas plagas y adaptarse a distintas condiciones ambientales y tipos de explotación agrícola”, concluye.