Robots 4.0 en viñedos gallegos para facilitar la vendimia

El CSIC y las Bodegas Terras Gauga trabajan mano a mano en el desarrollo de un prototipo para optimizar la vendimia con la incorporación de robots autónomos. Otros proyectos buscan mejorar la recopilación de información sobre viñedos para la toma de decisiones en aspectos como el tratamiento de plagas

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Robots 4.0 en viñedos gallegos para facilitar la vendimia

La investigadora Ángela Ribeiro durante su participación en las jornadas sobre robótica celebradas en Lugo.

“La robótica en agricultura tiene y va a tener mucho sentido e incluso menos limitaciones que otros ámbitos en los que hay puestas muchas esperanzas, como los coches autónomos”. Así de clara se mostraba la investigadora Ángela Ribeiro, que trabaja en el Centro de Automática y Robótica, centro mixto entre el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Politécnica de Madrid, durante su participación en el Ciclo de Conferencias en robótica agrícola y ganadera celebrado recientemente en Lugo.

“En España ya se están diseñando y desarrollando soluciones tecnológicas muy interesantes. Deberíamos crear y vender tecnología”

Ribeiro reivindicó además los importantes avances en robótica y digitalización del agro que se están llevando a cabo en España y que sitúan al país en la vanguardia tecnológica. “En España ya se están diseñando y desarrollando soluciones tecnológicas muy interesantes. Deberíamos crear y vender tecnología”, recomienda. La investigadora señala que, mientras en tareas como la preparación de los suelos y la siembra se ha avanzado mucho en la robotización, en la producción de la cosecha aún queda mucho sobre lo que trabajar.

Uno de los ejemplos sobre este avance de la robotización en el campo en el manejo de la cosecha es el proyecto Flexigrobots, en el que está trabajando Ribeiro en estos momentos. En este caso buscan el desarrollo de una plataforma para sistemas multi-robot autónomos, flexibles y heterogéneos que facilite la automatización inteligente en el manejo de precisión de cultivos. Se trata de un proyecto internacional en el que participan también empresas y organismos de países como Finlandia, donde se centran en el cultivo de colza; así como en Centroeuropa, donse trabajan en plantaciones de arándanos. En España, el CSIC trabaja en viñedo. Además, se está desarrollando en viñas gallegas, gracias a la colaboración de la bodega de Rías Baixas, Terras Gauda, situada en la subzona do Rosal.

Robots Terras Gauda_CSIC Vendimia

Primer prototipo de robot de asistencia a la vendimia. Colaboración con una vendimiadora en las Bodegas Terras Gauda en septiembre de 2021.

Facilitar la vendimia

Aunque el proyecto aún está en plena fase de desarrollo, ya han llevado a cabo pruebas en los viñedos gallegos durante la pasada vendimia y han patentado la plataforma de asistencia a la vendimia, que está pensada para facilitar la vendimia, y que resulta especialmente interesante en aquellas zonas donde arrastrar las cajas de las uvas se vuelve un trabajo físico agotador.

La plataforma, en la que se carga la caja, sigue al operario mientras este vendimia. Se trata de que identifique y siga a un operario concreto, adaptándose a su ritmo de recogida y permaneciendo a una distancia de menos de medio metro. “En las primeras pruebas la persona que vendimiaba estaba pendiente del robot e intentaba inconscientemente adaptarse a él, pero buscamos justo lo contrario, que sea el robot quien se adapte al ritmo del vendimiador”, explicaba Ribeiro.

El objetivo del robot es acortar los tiempos que la uva pasa en la caja esperando a su traslado

El robot reconoce y sigue a un único viticultor que localiza mediante un identificador situado en un medallón que lleva colgado. Además, el sistema cuenta con un receptor GPS para los desplazamientos que tenga que realizar a los puntos de recogida y carga.

El objetivo del robot es acortar los tiempos que la uva pasa en la caja esperando a su traslado, ya que se trata de que una vez que la caja esté llena, otro robot venga a sustituirlo y este mientras pueda trasladar la caja hasta el punto de recogida. En este sentido, más que un único robot, la idea con la que trabajan desde el CSIC es en desarrollar una flota de robots que trabaje cooperativamente con los vendimiadores.

Flotas de pequeños robots 4.0

Al igual que plantean en el proyecto Flexigrobots con la automatización en la vendimia, Ribeiro apunta hacia un nuevo salto en la robotización de la agricultura, en el que se apueste por las flotas de robots de pequeño tamaño que puedan realizar labores de forma autónoma y bajo la supervisión de un operario. “Defendemos la implantación de la robótica en el campo con flotas de pequeños robots”, explica Ribeiro.

La utilización de estas flotas de pequeños robots presenta ventajas como:

-Son menos peligrosos. Al tratarse de robots de pequeño tamaño los riesgos y consecuencias derivados de que se produzca un fallo son menores para el ser humano. Con este tipo de tecnología se incrementa la seguridad.

Fácil sustitución. Al trabajar con una flota si uno de los equipos se estropea puede sustituirse por otro de manera que pueda realizarse la tarea, a diferencia de lo que ocurre con las grandes maquinarias automatizadas, donde un fallo puede atrasar de manera importante la tarea o incluso comprometer el cultivo al ser más compleja su sustitución.

– Al tratarse de robots de menor tamaño también se reduce la compactación del terreno, que suele ser uno de los inconvenientes de utilizar grandes maquinarias en agricultura.

-También suponen un menor gasto en comparación con el desembolso que suponen otras maquinarias de mayor tamaño.

-Al igual que la maquinaria tradicional y de mayor tamaño, estas flotas, a pesar de ser autónomas, requieren por seguridad de la supervisión de un operario.

Aprovechar y adaptar tecnología para el campo

Más allá del desarrollo de nuevas propuestas tecnológicas innovadoras, también se está trabajando en aprovechar y adaptar a los trabajos en el campo soluciones ya existentes. Es el caso, por ejemplo, de la adaptación que han hecho desde el CSIC de un vehículo eléctrico convencional transformándolo en un vehículo automatizado que se emplee en el muestreo del viñedo, para detectar plagas como la Botrytis.

monitorizacion viñedo_CSIC

Robot autónomo basado en Twizy para la inspección de viñedos. La Rioja 2017.

Así, han optado por utilizar el modelo de coche eléctrico Twizy de Renault para este uso. Las prestaciones que presenta este vehículo, como su robustez, su autonomía de 80 kilómetros, su recarga mediante un enchufe convencional o su bajo precio (11.000 euros frente a los 60.000 euros que pueden costar otros robots de campo equivalentes) lo han convertido en una opción competitiva para su automatización.

Con él han realizado muestreos en viñedos de la Rioja con cámaras RGB-D, que aportan profundidad en la toma de imágenes y que permiten una mayor precisión en la elaboración de mapas de volúmenes que permiten contar con información de utilidad como el grado de afectación de patógenos del viñedo, como la Botrytis, para su posterior tratamiento. “Con estos muestreos se puede extraer mucha información sobre el viñedo, útil para el gestor”, apunta la investigadora.

Cabe destacar que, en esta línea de automatización y adaptación de la tecnología, el equipo de investigadores liderado por Ribeiro en el CSIC ya ha dado importantes pasos, puesto que fueron de los primeros en integrar la utilización de drones en los tractores, comenzando ya en 2007 con su uso.

RHEA Tractores autonomos

La flota de robot terrestres RHEA y la Estación Base desde donde se supervisaba el trabajo de la flota de robots utilizando una Interfaz Gráfica de Usuario, que proporcionaba una recreación realista en tiempo real del trabajo de los robots.

Además, ha participado en el desarrollo de proyectos europeos de gran impacto como RHEA (Robot fleets for Highly Effective Agriculture and forestry management), con el que consiguieron los primeros pasos en tractores autónomos que realizaban el trabajo de campo supervisados por un operario desde una estación base, con el apoyo de programas informáticos para la detección rápida de los problemas que surgían durante el trabajo y la búsqueda de soluciones eficaces para atajar los mismos lo antes posible, preferiblemente sin la intervención del operario y sin detener el trabajo de los robots.

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