Agricultura de precisão e robótica
O termo agricultura de precisão tem sido comumente associada ao uso incremental de tecnologia para monitoramento das atividades executadas em lavouras. O objetivo é quase sempre o mesmo, ou seja, redução de custos e previsibilidade do risco agrícola (parâmetro utilizado para quantificar efeitos climático ou de mercado sobre a lavoura). Esse aumento no uso de tecnologia tem aproximado o ramo da robótica à lavoura
Os robôs do campo
O uso de robôs nas lavouras tem buscado impactar positivamente nos parâmetros de repetibilidade de colheita e tempo total, buscando mais uniformidade no primeiro e uma redução no segundo. Com o uso de robôs cartesianos como demonstrado na figura 1, é possível automatizar uma estufa cobrindo tarefas de extração de frutos, análise de temperatura, e com ajuda de visão computacional, classificar cada item do plantio sem qualquer intervenção humana e detectando variações de plantio bem no início da cadeia produtiva.
Os robôs cartesianos (ou não) podem ser dotados das mais diversas ferramentas (comumente referidos como gripper), podem ser trocadas de forma automática de acordo com o script de trabalho diário do robô.Em uma típica aplicação de agricultura de precisão, durante o dia o robô pode utilizar uma ferramenta de câmera para obter imagens de cada item a ser futuramente colhido, classificar e adicionar as condições climáticas daquele momento, o relatório então pode ser enviado ao gestor de lavoura que terá uma ferramenta valiosa para tomada de decisão no plantio, enquanto mantém-se a uniformidade do processo de análise de lavoura no campo. Em outra aplicação o mesmo robô pode analisar as condições de solo utilizando pontos equidistantes e sempre no mesmo horário, como é o caso do conceito apresentado na figura 2, o Farmbot.
Além dos robôs cartesianos, o robô do tipo braço com 7 graus de liberdade (7DoF), tem sido um candidato bastante comum para lidar com automatização de colheita de frutos, principalmente aqueles mais sensíveis como tomate ou pêssego. O robô nesse caso tem a vantagem de possuir mais liberdade de movimentos, visto que os frutos não crescem em localidades regulares, sua colheita exige um processo de movimento mais complexo, complexidade esta resolvida pelos 7 graus de liberdade que podem ser traduzidos como sendo uma réplica dos movimentos realizados por um braço humano (figura 3). Os robôs desse tipo ainda possuem a mesma característica de gripper dos robôs cartesianos, sendo possível adicionar diferentes ferramentas para diferentes tipos de plantio, alguns grippers podem conter sensor de torque nas pontas, garantindo firmeza na colheita sem danificar o fruto.
Temos tecnologia para isso?
A resposta curta? Sim, inclusive já é possível implementar algoritmos de posicionamento com erros abaixo da casa dos milímetros com servomotores de baixo custo, suficientes para compor mecanismos cartesianos ou mais complexos como um 7DoF. Além disso, a própria unidade de controle do robô pode ficar a cargo de realizar tarefas de comunicação com o gestor de lavoura, informando o andamento das atividades em tempo real. Existem ainda desafios pontuais relacionados ao consumo e fonte de energia elétrica necessária para alimentação das unidades. Contornada essa limitação, pode-se esperar diversas oportunidades de negócios no mercado da robótica no campo, uma vez que os robôs trazem de forma intrínseca o impacto positivo nas métricas mais importantes para atividades agrícolas já aqui mencionadas.
Fontes
[1] — http://www.dis.uniroma1.it/~labrococo/uav4pa/papers/uav4pa_07.pdf
[2] — https://pdfs.semanticscholar.org/7930/e96c19a256efb59b414001eacf4c63647432.pdf
[3] — https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/83507/1/Proci-11.00256.PDF
[4] — https://farm.bot/
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