Crónicas

La primera granja automatizada

El tractor conducido de forma autónoma realizando labores de siembra en la parcela ante la atenta mirada del ingeniero.
El tractor conducido de forma autónoma realizando labores de siembra en la parcela ante la atenta mirada del ingeniero. Hands Free Hectare, Harper Adams University (UK)

En el Reino Unido, la última cosecha de cebada ya ha sido segada y retirada de los campos, culminando un calendario agrícola cuyo ritmo se ha mantenido casi sin cambios durante milenios. Pero este año, una hectárea de este cereal ha sido recogida sin que los seres humanos pongan un solo pie ni intervengan directamente sobre el terreno.

El proyecto Hands Free Hectare o HFHa (la granja “manos libres”), dirigido por la universidad Harper Adams (HAU) y la empresa de tecnología agrícola Precision Decisions (PD), ha culminado con éxito, al haber sembrado, cuidado y cosechado un cultivo solo con vehículos autónomos y la asistencia de drones, por primera vez en el mundo, explican desde HFHa.

Kit Franklin, jefe de proyecto de la HAU e ingeniero agrícola señala a Efe: "con el tiempo esta tecnología se utilizará en todos los sistemas agrícolas a gran escala, aunque es probable que, al principio, solo se aplique en los cultivos de alto valor, como las verduras para la ensalada de hojas frescas, donde la precisión es clave para obtener altos rendimientos y precios competitivos”.

La granja automatizada está localizada en la región de West Midlands al igual que la UHA situada en Edgmond, mientras que PD  tiene su sede en York, todos ellos en Inglaterra (Reino Unido).

En el proyecto Hands Free Hectare (HFHa), un tractor autónomo se encargó de arar, sembrar y pulverizar la tierra, mientras que una cosechadora-trilladora robotizada recogió 4,5 toneladas de cebada, sin que un granjero pisase la tierra de cultivo

Uno de los granjeros robot es el tractor Iseki, que se utilizó para la pulverización de fungicidas herbicidas y nutrientes, y el arado del terreno. Este prototipo es más pequeño y ligero que la mayoría de los tractores que se usan hoy en día, según la HAU. El equipo de este proyecto cree que el uso de máquinas agrícolas más pequeñas podría mejorar la salud del suelo y de las plantas, y han añadido al plantel de agricultores autómatas otro vehículo de menores dimensiones que lo habitual: una cosechadora-trilladora especialmente diseñada para trabajar en esta parcela de prueba.

Uno de los ingenieros del proyecto desde el puesto de control vigilando y ordenando a los vehículos autónomos el proceso de cosecha del cereal
Uno de los ingenieros del proyecto desde el puesto de control vigilando y ordenando a los vehículos autónomos el proceso de cosecha del cereal

Jonathan Gill, investigador de la HAU explica que en los últimos años los investigadores y técnicos han puesto el foco en hacer que la agricultura sea más precisa, y que el uso de maquinaria más voluminosa es tan pesada que perjudica los suelos para cultivos.

Los investigadores utilizaron en su proyecto una ‘combine’ (una compleja máquina agrícola que corta y trilla el grano) de 25 años de antigüedad, a la que incorporaron tecnología moderna para automatizarla y que funcione de forma autónoma.

Máquinas más pequeñas y precisas

"Si las máquinas agrícolas tuvieran en el futuro unos tamaños similares a los de nuestra pequeña ‘combine’ Sampo, equipada con una unidad de cabecera de solo dos metros, se podrían crear mapas de rendimiento más precisos, y además esos equipos tendrían mucho menos peso”, añade Gill.

Por otra parte, el clima es clave cuando se cultiva, por eso “creemos que la mejor solución es que en el futuro los agricultores administren flotas de vehículos más pequeños y autónomos, que podrán trabajar en los campos, permitiendo a los granjeros usar su tiempo de un modo más eficaz y económico en vez de tener que estar conduciendo por la granja”, según Gill.

“Estas pequeñas máquinas autónomas, a su vez, facilitarán la agricultura de precisión y alta resolución, donde podrán tratarse por separado diferentes áreas del campo, e incluso plantas individuales, optimizando y reduciendo los insumos que se utilizan en la agricultura", señala Kit Franklin.

"Este proyecto ha demostrado que no hay ninguna razón tecnológica para que un campo no pueda cultivarse sin la intervención humana directa”, señala Martin Abell, investigador mecatrónico jefe en PD.

Añade que en esta iniciativa se ha usado maquinaria que los agricultores pueden comprar actualmente, tecnología de código abierto u ‘open source’ (que se desarrolla de forma colaborativa) y el piloto automático de un dron para el sistema de navegación.

“La ‘combine’, utilizada para cosechar y trillar el grano, se manejó mucho mejor que el tractor, utilizado previamente para sembrar, pulverizar y arar la tierra, y al que no pudieron hacerle las mismas adaptaciones por falta de tiempo”, señala Gill.

"Esta tecnología se utilizará en todos los sistemas agrícolas a gran escala, aunque es probable que, al principio, se aplique solo en los cultivos de alto valor" señala a Efe el ingeniero agrícola Kit Franklin, jefe del HFHa, en West Midland, Inglaterra

Los investigadores del proyecto HFHa han obtenido una cosecha de 4,5 toneladas de cebada (la variedad denominada ‘spring barley’) y proyectan fabricar cerveza con su primera cosecha automática, además de repetir el experimento en 2018, con otro cultivo, según informa a Efe Adreen Hart-Rule, portavoz de este proyecto en la Universidad Harper Adams.

El tractor Iseki y la ‘combine’ Sampo usan unos sistema muy similares, que involucran una serie de pequeños motores y unos mecanismos denominados actuadores, cuidadosamente ajustados y diseñados para funcionar en entornos difíciles.

Estos dispositivos sirven para manejar y mover las máquinas y activar sus procesos automáticos a distancia de forma inalámbrica.

Tractor pequeño automático

El tractor autónomo pulverizó y sembró la tierra orientándose sobre el terreno mediante un sistema de piloto automático utilizado habitualmente en los drones, que le permite seguir un recorrido previamente determinado con la ayuda de un GPS (posicionamiento geográfico mediante señales de satélites).

El trabajo del tractor, que operó con una pulverizadora y después con una sembradora, se efectúa con la asistencia de unos puntos de referencia o balizas digitales con GPS colocados en los extremos del campo, y que envían señales a la máquina para ayudarle a ejecutar sus operaciones como elevar y bajar su broca, al ir y volver en línea recta por la tierra.

En las operaciones de pulverizado, el Useki utilizó una máquina de pequeñas dimensiones que normalmente se utiliza en los viñedos para añadir abono verde circulando entre las vides para fertilizar el suelo y ayudar a que retenga los nutrientes.

La cosechadora y el tractor recolectando el cereal de forma autónoma y siendo vigilados por el dron.
La cosechadora y el tractor recolectando el cereal de forma autónoma y siendo vigilados por el dron.

Dado que las máquinas funcionan de forma autónoma los vehículos están equipados por razones de seguridad con escáneres láser, que monitorizan la parte frontal de las máquinas y las detienen cuando algo se interpone en su camino.

Aunque el funcionamiento de este sistema puede sonar muy técnico y complicado, para el agricultor será fácil de utilizar y simplemente tendrá ingresar en su computadora la información sobre las tareas que necesita que ejecuten sus vehículos robóticos y éstos se pondrán en marcha y las realizarán, según HFHa.

Cuando las semillas han sido sembradas un dron sobrevuela el campo para obtener imágenes multiespectrales (en longitudes de onda visibles para el ojo humano así como en el infrarrojo y el ultravioleta), que proporcionan información sobre la composición química de los objetos o escenas que aparecen en ellas, añaden.

Los drones, al igual que los vehículos agrícolas autónomos se programan para seguir distintas trayectorias con piloto automático, y también se utilizan para recoger muestras de granos, a partir de cuyo análisis puede determinarse si el cultivo está listo para ser cosechado o no.

Un vehículo aéreo no tripulado, programado para hacer una ruta en piloto automático, al igual que los vehículos agrícolas, sobrevoló la parcela para tomar imágenes multiespectrales del cultivo y recogió muestras de los granos de cereal

Estas imágenes permiten detectar las primeras emergencias que pueden sufrir las plantas, las carencias nutricionales, estrés ambiental y posibles plagas y enfermedades que puedan afectarlas. También controlan la marcha del cultivo y disponen de información clave para ver cómo hay que tratar la cosecha.

El tracto Iseki es seguido en su labor de siembra por el dron desde una zona de control.
El tracto Iseki es seguido en su labor de siembra por el dron desde una zona de control.

El sistema se completa con un puesto de control, dotado de una plataforma tecnológica para ver el campo en tiempo real y recibir información de los robots mientras trabajan, y equipado con una cámara alimentada por energías renovable y situada en su exterior.

"No se trata de dejar a las personas sin trabajo, sino de cambiar el trabajo que hacen. El conductor del tractor no manejará físicamente ese vehículo, sino que será un gerente de flota y analista agrícola quien operará una serie de robots y monitorizará meticulosamente el desarrollo de sus cultivos", según Franklin.



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