SWEEPER, el primer robot cosechador de pimientos dulces

En los invernaderos modernos, hay una alta demanda de automatización. La disponibilidad de mano de obra cualificada dispuesta a hacer tareas repetitivas en las duras condiciones climáticas de invernadero está disminuyendo rápidamente. El aumento del coste de la mano de obra y la menor capacidad resultantes ejercen una gran presión sobre la competitividad del sector del invernadero.

Un equipo de científicos de la Universidad de Wageningen (Países Bajos), la Universidad de Umeå (Suecia) y la Universidad Ben‐Gurion del Néguev (Israel) ha desarrollado, probado y validado SWEEPER, un robot para la cosecha de pimientos dulces en invernadero.

El sistema robótico incluye un brazo industrial con seis grados de libertad equipado con un efector final especialmente diseñado, una cámara RGB-D, una computadora de alta gama con una unidad procesadora de imágenes, controladores lógicos programables, otro equipamiento electrónico y un pequeño contenedor para almacenar los frutos cosechados. Todo ello está montado sobre un carro que avanza de forma autónoma sobre raíles y suelo de hormigón en el entorno del usuario final. Todo el proceso de cosecha del robot cosechador se describe junto con los detalles de los algoritmos para la detección y localización de los frutos, la estimación de postura de agarre y el control de movimiento.

Los principales contribuidores de este estudio son el diseño de sistema integrado y su validación y extensas pruebas prácticas en un invernadero comercial con diferentes variedades y condiciones de cultivo. En total se trabajó con 262 frutos en un periodo de prueba de 4 semanas. El tiempo medio de cosecha de un fruto fue de 24 segundos. La logística supuso aproximadamente el 50% de este tiempo (7,8 para descarga del fruto y 4,7 para movimientos de la plataforma). Los experimentos en laboratorio han demostrado que el tiempo se puede reducir a 15 segundos si el manipulador robótico funciona a mayor velocidad.

"Las tasas de éxito de cosecha fueron de un 61% en las mejores condiciones de cosecha y de un 18% en las condiciones actuales", subrayan los científicos. "Esto revela la importancia de encontrar las mejores condiciones de cosecha y las mejores variedades de cultivo para una cosecha robótica de éxito. El robot SWEEPER es el primer robot cosechador de pimientos dulces que demuestra este tipo de rendimiento en un invernadero comercial".

Fuente: Boaz Arad, Jos Balendonck, Ruud Barth, Ohad Ben‐Shahar, Yael Edan, Thomas Hellström, Jochen Hemming, Polina Kurtser, Ola Ringdahl, Toon Tielen, Bart van Tuijl, 'Development of a sweet pepper harvesting robot', 2020, Journal of Field Robotics


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