Un brazo robótico de tela hinchable recoge manzanas
Un robot blando aborda la crisis de la mano de obra agrícola con la automatización de la recogida de manzanas
Un sencillo brazo robótico recolector de manzanas de bajo coste desarrollado por investigadores de la Universidad Estatal de Washington podría ayudar algún día en la recogida de fruta y otras tareas agrícolas. El brazo hinchable puede ver una manzana, extenderse y retraerse para recoger una pieza de fruta en unos 25 segundos. El brazo, que pesa menos de 50 kilos con su base metálica, mide 60 centímetros y está fabricado con un tejido blando relleno de aire similar, aunque más resistente, a los extravagantes hombres-tubo hinchables que se utilizan en la publicidad exterior. Los investigadores de la Facultad de Ingeniería Mecánica y de Materiales de la WSU acaban de publicar su trabajo sobre el brazo robótico en la revista Smart Agricultural Technology.
Los fruticultores de todo el mundo se enfrentan a la escasez de mano de obra para operaciones críticas como la recolección y la poda. Los investigadores de la WSU están desarrollando soluciones robóticas de bajo coste para ayudar al sector.
Photo courtesy of Ryan Dorosh, WSU
El equipo está colaborando con investigadores del Centro de Investigación y Extensión de Prosser y con Manoj Karkee, de la Universidad de Cornell, para adaptar el brazo a una plataforma móvil automatizada que también se está desarrollando para moverse por los huertos.
"La naturaleza sencilla del diseño hace que sea barato, fácil de mantener y muy fiable para un robot blando", afirma Ming Luo, profesor adjunto Flaherty de la Facultad de Ingeniería Mecánica y de Materiales de la WSU y autor correspondiente del trabajo.
Los fruticultores de todo el mundo se enfrentan a la escasez de mano de obra para operaciones críticas como la recolección y la poda. El estado de Washington lidera la producción nacional de manzanas y cerezas dulces, que en 2023 aportaron más de 2.000 millones de dólares al producto interior bruto estadounidense. En todo Washington, las granjas emplean a cientos de trabajadores cada año para las operaciones de los huertos, incluyendo la polinización, la poda, el aclareo de flores y la recolección de frutas. Sin embargo, con el envejecimiento de la población y la disminución de los trabajadores agrícolas migrantes, los agricultores han tenido dificultades para satisfacer sus necesidades de trabajadores durante la temporada de cosecha.
Cuando viajó por el estado este otoño, Luo vio huertos con fruta pudriéndose en el suelo. "Es un desperdicio", afirma.
En los últimos años, los investigadores han empezado a desarrollar sistemas robóticos de recolección de manzanas, pero suelen ser grandes, caros y complejos de utilizar en los huertos.
Los materiales del brazo desarrollado por el equipo de la WSU costaron unos 5.500 dólares. Como el brazo es un tubo inflado, no pesa mucho, por lo que es seguro utilizarlo con personas cerca y no daña las ramas delicadas ni las manzanas. Además, está diseñado para trabajar en los manzanos modernos, cuyas ramas se organizan linealmente a lo largo de un plano o en forma de V-trellis para crear las condiciones ideales de cultivo y recolección.
"Disponer de esta plataforma robótica segura y de muy bajo coste es ideal para el entorno de los huertos", afirma Ryan Dorosh, doctorando y autor principal del trabajo.
Comparado con los recolectores humanos, que recogen una manzana cada tres segundos, el brazo robótico sigue siendo lento. Los investigadores están perfeccionando algunos de los componentes mecánicos y trabajando para mejorar su rudimentario sistema de detección, que dificulta la recolección más que el movimiento del brazo robótico. También están trabajando para desarrollar la capacidad del brazo para realizar otras tareas del huerto, como la poda, el aclareo de flores y la fumigación. Al producir una solución rentable y hacer que el brazo robótico pueda realizar varias tareas, esperan que los agricultores puedan llegar a comprar varios robots baratos.
Los investigadores están trabajando con el equipo de la Oficina de Innovación y Emprendimiento de la WSU para la protección de la propiedad intelectual y la comercialización de esta tecnología. El trabajo ha sido financiado por la National Science Foundation, el USDA National Institute of Food and Agriculture y la Washington Tree Fruit Research Commission, y se ha probado en Allan Brothers Fruit, en Prosser (Washington).
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