A escassez de mão-de-obra agrícola está a empurrar a agricultura para uma maior automatização, especialmente no que diz respeito à colheita. Mas nem todas as culturas são facilmente manuseadas por máquinas. Os tomates, por exemplo, crescem em cachos, o que significa que um robô deve colher cuidadosamente as frutas maduras e deixar as frutas verdes intactas. Isso requer controle preciso e tomada de decisão inteligente.
Para enfrentar este desafio, Takuya Fujinaga, professor assistente da Escola de Pós-Graduação em Engenharia da Universidade Metropolitana de Osaka, desenvolveu um sistema que treina robôs para avaliar quão fácil é colher cada tomate antes de tentar colhê-lo.
Seu método combina reconhecimento de imagem com análise estatística para determinar o melhor ângulo para colher cada fruta. O robô analisa detalhes visuais como o próprio tomate, seus caules e se ele está escondido atrás de folhas ou outras partes da planta. Essas informações ajudam o robô a escolher a forma mais eficiente de colher a fruta.
Tomada de decisão “fácil de cortar” a partir da detecção
Este método se afasta dos métodos tradicionais que se concentram apenas na detecção e identificação de frutos. Em vez disso, Fujinaga introduz o que chama de “hipótese da simplicidade das culturas”. “Isso vai além de simplesmente perguntar ‘Um robô pode colher tomates?’ ‘Qual a probabilidade de uma escolha bem-sucedida?’ pensando, o que faz mais sentido para a agricultura do mundo real”, explicou ele.
Nos testes, o sistema superou as expectativas e alcançou uma taxa de sucesso de 81%. Cerca de um quarto das seleções bem-sucedidas vieram de tomates que foram colhidos lateralmente após o fracasso das tentativas iniciais. Isto indica que o robô pode ajustar sua abordagem quando a primeira tentativa não for bem-sucedida.
A pesquisa destaca quantas variáveis afetam a colheita robótica, incluindo a forma como os tomates se aglomeram, a forma e a posição do caule, as folhas circundantes e as obstruções visuais. “Esta pesquisa estabelece a ‘disponibilidade de colheita’ como uma métrica quantitativamente avaliável, aproximando-nos um passo da criação de robôs agrícolas que possam tomar decisões informadas e agir de forma inteligente”, disse Fujinaga.
O futuro da colaboração homem-robô na agricultura
Olhando para o futuro, Fujinaga prevê robôs que possam avaliar de forma independente quando as colheitas estão prontas para serem colhidas. “Espera-se que inaugure uma nova forma de agricultura onde robôs e humanos colaboram”, explicou. “Os robôs colherão automaticamente tomates fáceis de colher, enquanto os humanos cuidarão das frutas mais desafiadoras.”
Os resultados são publicados Tecnologia Agrícola Inteligente.
