La presencia cada vez mayor de los robots en las granjas
El robot, llamado TerraSentia, se parecía a una versión repotenciada de una podadora, con neumáticos todo terreno y una cámara de alta resolución en cada extremo.
Por Knvul Sheikh,
Illinois — A finales del año pasado, en un campo dedicado a las investigaciones que se encuentra ubicado sobre la autopista 54, resplandecían los tallos de maíz en hileras de 12 metros de largo. Girish Chowdhary, ingeniero agrónomo de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, se agachó para colocar un pequeño robot blanco en el extremo de una hilera marcada con el número 103.
El robot, llamado TerraSentia, se parecía a una versión repotenciada de una podadora, con neumáticos todo terreno y una cámara de alta resolución en cada extremo.
Casi de la misma manera en que los vehículos autónomos “ven” su entorno, el TerraSentia viaja por un campo mientras envía miles de pulsos láser para escanear el medioambiente. Solo bastaron unos pocos clics en una tableta para orientar el robot al inicio de la hilera antes de que saliera disparado, chirriando un poco mientras pasaba por los surcos del campo.
“Va a medir la altura de cada planta”, mencionó Chowdhary.
Iba a hacer eso y más. El robot está diseñado para generar el retrato más detallado posible de un campo, desde el tamaño y la salud de las plantas hasta la cantidad y la calidad de las mazorcas que cada planta de maíz producirá para el final de la temporada, todo esto para que los agrónomos puedan tener cultivos aún mejores.
Además de la altura de la planta, el TerraSentia puede medir el diámetro del tallo, el índice del área foliar y el “conteo de hileras” —la cantidad de plantas que producen granos o frutas— o todas estas características en una sola medición. Además, Chowdhary está trabajando para agregar incluso más características, o fenotipos, a la lista con la ayuda de sus colegas en EarthSense, una empresa que él mismo creó para fabricar más robots.
Tradicionalmente, los fitogenetistas han medido estos fenotipos a mano y los han usado para elegir las plantas con las mejores características para la creación de híbridos. La llegada de la secuenciación del ADN ha ayudado, pues ha permitido que estos especialistas aíslen los genes de algunos rasgos deseables, pero aun así se necesita un humano para determinar si los genes aislados de la generación anterior en realidad producen mejoras en la siguiente.
Bots en flor
“La idea es que los robots puedan automatizar el proceso de la clasificación fenotípica y hacer que estas mediciones sean más confiables”, comentó Chowdhary. Al hacerlo, el TerraSentia y otros dispositivos similares pueden ayudar a optimizar el rendimiento de las fincas agrícolas mucho más de lo que han podido lograr los humanos.
La automatización siempre ha sido una gran parte de la agricultura, desde las primeras sembradoras hasta las segadoras trilladoras de la actualidad. El equipo agrícola suele incluir sensores que utilizan el aprendizaje automático y la robótica para, por ejemplo, identificar mala hierba y calcular la cantidad de herbicida que se debe rociar o para aprender a detectar y recolectar fresas.
A últimas fechas, han surgido montones de robots más pequeños y habilidosos. En 2014, la empresa francesa Naïo lanzó diez prototipos de un robot llamado Oz que tan solo mide 90 centímetros de largo y pesa casi 136 kilogramos. Reúne fenotipos de cosechas de verduras aunque se devore las malas hierbas. EcoRobotix, una empresa con sede en Suiza, fabrica un robot impulsado con energía solar que rápidamente identifica cultivos y malas hierbas; el dispositivo se parece a una rinconera sobre ruedas. El popular fabricante de electrodomésticos Bosch también ha hecho pruebas con un robot llamado BoniRob para analizar el suelo y las plantas.
“De pronto, la gente se está dando cuenta de que la recolección de datos y las herramientas de análisis desarrolladas durante el auge tecnológico de la década de 1990 se pueden implementar en la agricultura”, comentó George Kantor, científico sénior de sistemas en la Universidad Carnegie Mellon, quien está utilizando su propia investigación para desarrollar herramientas que estimen el rendimiento de las cosechas.
El TerraSentia es uno de los bots agrícolas más pequeños que están disponibles en la actualidad. Con 32 centímetros de ancho y más o menos la misma altura, el robot de 13 kilogramos cabe bien entre las hileras de varios cultivos. También se enfoca en recolectar datos mucho más antiguos en el panorama agrícola: la investigación traza el lugar donde las sembradoras eligen las variedades que a la postre llegarán al mercado.
Los datos que recolecta el TerraSentia están cambiando los métodos de cultivo que están dejando de ser procesos conservadores para ser más predictivos. Por medio de las habilidades avanzadas de aprendizaje automático del robot, los científicos pueden recopilar la influencia de cientos, incluso miles, de factores en los rasgos futuros de la planta, de forma muy similar a lo que hacen los doctores cuando utilizan las pruebas genéticas para comprender la probabilidad de que un paciente desarrolle cáncer de mama o diabetes tipo 2.
“Al usar robots que clasifiquen los fenotipos, podemos identificar las plantas con mejor rendimiento antes de que siquiera hayan liberado su polen”, señaló Mike Gore, biólogo botánico de la Universidad Cornell. Gore agregó que hacerlo podía reducir a la mitad el tiempo necesario para desarrollar una nueva variedad cultivada —una variedad de planta producida mediante reproducción selectiva—, de alrededor de ocho años a tan solo cuatro.
Sembrar un nicho
A nivel mundial están aumentando las exigencias para la agricultura. Se espera que para 2050 la población humana crezca de 9800 millones a 11.200 millones de personas, de acuerdo con las Naciones Unidas. Para alimentar al mundo —con menos tierras, menos recursos y un clima cambiante—, los productores tendrán que aumentar su inteligencia tecnológica.
Los gigantes de la agricultura están interesados. Corteva, empresa derivada que se creó en 2016 a partir de la fusión de Dow Chemical y DuPont, ha realizado pruebas con el TerraSentia en campos de todo Estados Unidos.
“En definitiva hay un nicho para este tipo de robot”, comentó Neil Hausmann, que supervisa el área de investigación y desarrollo de Corteva. “Ofrece datos estandarizados y objetivos que usamos para tomar muchas de nuestras decisiones. Lo usamos en el cultivo y en la promoción de los productos, para decidir cuál es el mejor producto, con cuáles debemos seguir adelante y cuáles tendrán las características adecuadas para los productores en diferentes partes del país”.
Chowdhary y sus colegas esperan que las sociedades con grandes empresas de la agroindustria e instituciones académicas sirvan para subsidiar los robots de los pequeños productores. “Nuestra meta es que, con el tiempo, podamos lograr que los robots cuesten menos de 1000 dólares”, señaló.
El camino al progreso
Antes de que el TerraSentia pueda lograr un mejoramiento avanzado de los cultivos para un amplio sector de los productores, debe perfeccionar algunas habilidades más. En ocasiones, se tropieza con las ramas o los escombros o sus neumáticos se atoran en el terreno lodoso, y esto provoca que el usuario deba caminar detrás del vehículo y corrija su trayectoria según se necesite. “Esperamos que para el próximo año podamos entrenar al TerraSentia para que incluso haya más usuarios fuera de los campos”, comentó Chowdhary.
La oficina principal de EarthSense, ubicada en Urbana, Illinois, está repleta de las primeras versiones de la tecnología robótica que no dieron los resultados esperados. Los primeros prototipos del TerraSentia carecían de un sistema adecuado de suspensión, así que el robot brincaba e interrumpía las transmisiones de video cuando los investigadores lo dejaban libre en un campo con muchos baches. Otro diseño se derretía todo el tiempo a causa del calor que producían los motores del robot, hasta que los investigadores dejaron de usar plásticos y agregaron una protección metálica.
Esos primeros chasis rotos ahora se encuentran amontonados en un estante, como en una exposición de museo: un recordatorio de la necesidad de mejoramiento, pero también de la emoción que han generado los robots.
“Mucha gente que hizo pruebas con los primeros prototipos sigue regresando con nosotros, incluso después de que los robots básicamente se descomponían todo el tiempo”, mencionó Chowdhary. “Tanto así necesitaban estas cosas”.
Diario EL OBSERVADOR -Montevideo - URUGUAY - 19 Febrero 2020