Máquinas e Inovações Agrícolas

O futuro da mecanização: a integração da agricultura de precisão com sensores e robôs

A introdução da agricultura de precisão resultou em uma nova abordagem para a mecanização agrícola avançada, aplicando conceitos à variabilidade específica do campo. Os mapas de rendimentos, os tratamentos e/ou as distribuições de taxa variável (VRT) de meios para a agricultura viram sua escala de trabalho mudar significativamente. Na verdade, o agricultor já tinha percebido essa necessidade, mas não possuía os instrumentos adequados para administrá-la corretamente.

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Os atuais dispositivos operam em escalas extremamente reduzidas na superfície da planta ou até em uma única folha, com o alcance de uma otimização de vanguarda e a possibilidade de atingir objetivos absolutamente novos.

Consequentemente, a automação deu um impulso formidável ao explorar de forma adequada os potenciais da agricultura de precisão: muitos tipos de máquinas foram equipados, em pós-produção, com sensores e dispositivos VRT, enquanto outras já foram fabricadas com sensores integrados.

Uma abordagem alternativa, ainda mais evoluída, tende para meios que podem trabalhar autonomamente, sem a presença de um operador. Trata-se, porém, de atuar em um cenário radicalmente diferente do atual: não é apenas necessário dispor de uma determinada tecnologia, mas desenvolver um procedimento mecânico inteiro, com técnicas avançadas de gestão, que comportam custos mais altos em relação à gestão tradicional.

Em particular, a robótica poderia melhorar alguns aspectos tradicionalmente insolúveis na agricultura. Especialistas do setor, entre eles Simon Blackmore, do Harper Adams University College, não imaginam um futuro dominado por máquinas agrícolas de grande porte e capacidade de trabalho, mas completamente autônomas e de dimensões reduzidas. A abordagem, segundo Blackmore, poderia trazer muitas vantagens: por exemplo, a profunda compactação do terreno, um recorrente problema para a crescente massa dos equipamentos, é normalmente limitada aumentando a área de apoio do mecanismo de propulsão no solo.

Embora a compactação não possa ser anulada, com o maquinário de pequenas dimensões (e, portanto, de peso limitado) pode ser drasticamente reduzida. Além disso, a “autonomia energética”, isto é, dispor exclusivamente de fontes renováveis, é um objetivo difícil de obter com máquinas de grande porte, por causa dos altos consumos.

A “usabilidade” é outro conceito-chave: não é produtivo propor ao mercado um produto que não é “sob medida” para o usuário ao qual é destinado. Para poder se beneficiar plenamente com a máquina, a tecnologia deve ser intuitiva e simples, a ponto de não haver cursos de preparação ou a leitura de complexos manuais de instruções. De um ponto de vista operacional, também a “modularidade” não deve ser subestimada, por muitas razões: do software, até a logística e à embalagem. Se um módulo se danifica, pode ser simplesmente substituído por outro idêntico, com uma intervenção que, desse modo, é fácil e rápida.

Nesse contexto, a adoção de veículos de pequenas dimensões, que se deslocam autonomamente no campo de acordo com comandos pré-configurados, torna possível a gestão do cultivo em pequena escala. Não somente as operações ordinárias, mas também aquelas que devem ser realizadas sem programação em tempos breves, como alguns tratamentos fitossanitários, que poderiam ser feitos com mais precisão. Tais tratamentos poderiam ser aplicados diretamente nas específicas plantas e não na fileira inteira.

A possibilidade de semear (e colher) em períodos diferentes é outro ponto importante: a colheita gradual, baseada no grau real de maturação do produto, e a semeadura conforme as condições do terreno levariam a rendimentos quantitativos e qualitativos melhores.

Enfim, o andamento climático influencia na atividade agrícola: a instalação de estações meteorológicas fixas em campo seria de grande ajuda para avaliar em tempo real a possibilidade de executar ou não os trabalhos.

Alguns exemplos de robô. Nos últimos anos foram desenvolvidos vários robôs, cada um com diversas finalidades. A exemplo, o Savage (Supportive Autonomous Vehicle for Agriculture), um veículo autônomo de suporte para a agricultura composto por uma estrutura robusta e flexível munida de quatro motores elétricos de 200 W cada um em cada roda; pode ser equipado com vários dispositivos, por exemplo, para medir a umidade do terreno, identificar ervas daninhas, etc.

Após uma década de pesquisas, a projetação da plataforma API chega à terceira geração de protótipos. Equipada com quatro rodas motrizes e esterçantes, graças a dois motores por roda, o primeiro para o avanço e o outro para o esterçamento de sensores e atuadores, apresenta um espaço livre a partir do solo de 600 mm e uma largura de 1 m. A plataforma está equipada com GPS RTK (de alta precisão) e console operacional. O veículo se comunica com o PC da empresa e sua movimentação baseia-se nos mapas das estradas rurais pré-memorizadas, a uma velocidade avanço de 3,6 km/h.

No âmbito do projeto EU’s Future Farm Project, o especialista Simon Blackmore apresentou o Crop Scout, um produto nascido na base da API, especialmente indicado para identificar algumas patologias dos cultivos. Da máquina, por outro lado, no momento existem apenas modelos digitais, voltados a criar uma rede de veículos autônomos para colher informações que, gerenciadas por um software central, poderão reduzir, em paridade de eficácia de exposição ao sol e fertilização, a quantidade de herbicidas, pesticidas e adubos a ser distribuídos. O robô dispõe de diversos sensores: um raio laser mede a altura do cultivo e depois elabora a taxa de crescimento das plantas, enquanto a análise de imagens de espectros múltiplos detecta o estado de saúde da planta. Baseado nessas informações será possível estabelecer a quantidade de produto a ser distribuído em cada planta.

O objetivo final é produzir máquinas capazes de resolver problemas práticos de maneira autônoma: a realização dos pontos a tratar, com a superação de eventuais obstáculos, deverá ser enfrentada autonomamente. Do ponto de vista econômico, o uso de mais robôs autônomos poderia se revelar vantajoso, já que a empresa agrícola não teria que passar por um grande investimento inicial, mas poderia se equipar com exemplares indispensáveis, ampliando sucessivamente a rede.

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