La col·laboració entre els robots i les persones en el sector industrial és cada vegada més habitual en el context de la Indústria 4.0, però no en l’entorn agrícola, on el desenvolupament de tecnologies innovadores basades en la robòtica i la intel·ligència artificial és encara molt incipient, malgrat considerar-se fonamental per a l’agricultura sostenible del futur. Ara, deu socis europeus, entre els quals s’inclou la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC), participen en el projecte europeu CANOPIES amb l’objectiu d’explorar un nou paradigma de col·laboració entre persones i robots en el context de l’agricultura de precisió per a cultius permanents, en concret, en les operacions de recol·lecció i poda de vinyes de raïm de taula.  

En el marc d’aquest projecte europeu del programa H2020, de quatre anys de durada i un pressupost de 6,9 milions d’euros, centres de recerca i empreses capdavanteres del sector de la robòtica a Europa, coordinats per la Università degli Studi Roma Tre, a Itàlia, demostraran com un equip de robots treballa de forma coordinada i col·laborativa –tant entre sí com amb les persones– en les tasques de recol·lecció, poda i transport del raïm, una iniciativa que obre la porta a noves perspectives en la gestió dels cultius i les explotacions agràries.

A la UPC, el projecte està liderat per Alberto Sanfeliu, investigador de l’Institut de Robòtica i Informàtica Industrial (IRI) –centre mixt de la UPC i el Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC)–, en col·laboració amb la Unitat de Mecanització Agrària (UMA) –vinculada a l'Escola d'Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona (EEABB)–, amb l'investigador Emilio Gil al capdavant.

Perfeccionar la relació entre màquines i éssers humans
Més enllà de treballar eficaçment de forma autònoma, els robots que es desenvolupin en aquest projecte seran capaços d’ajudar-se mútuament i de col·laborar amb les persones. Aquest és el punt clau de la recerca, tal com explica l’investigador al capdavant del projecte a l’IRI, Alberto Sanfeliu: “Fins ara, gairebé no s’ha treballat en com es relacionen persones i robots en els diferents processos de l’agricultura. El gran canvi d’aquest projecte rau en el fet que els robots ajudaran en les tasques de recol·lecció i poda no només de forma automatitzada, sinó també col·laborant amb els éssers humans i entre ells mateixos. Aquest tipus de col·laboració es comença a veure a les fàbriques, però no és habitual en l’agricultura”.

La tasca de l’IRI en el marc del projecte se centra, precisament, “en el desenvolupament de la ciència i la tecnologia que han de permetre aquesta interacció entre persones i robots, en com s’ajuden mútuament per fer la recol·lecció conjunta del raïm”, explica Sanfeliu, investigador també del grup de recerca Visió Artificial i Sistemes Intel·ligents (VIS) i professor de l’Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB).

A l’IRI també es desenvolupen els sistemes de percepció dels robots, a través de tecnologies de visió per computador, perquè siguin capaços d’identificar en les vinyes el raïm que està en el punt idoni de maduració, el peduncle per on han de tallar el raïm, així com detectar quines són les branques que necessiten podar-se i de quina forma s’ha de fer, tasques que requereixen un gran nivell de precisió.

Com a centre especialitzat en mecanització agrària i agricultura de precisió, la participació de la UMA en el projecte se centra en la implementació de les diferents operacions i processos que intervenen en l’agricultura per tal que els robots integrin totes les funcions pròpies de la maquinària agrícola, adaptades, en aquest cas, a les tasques de recol·lecció, poda i transport del raïm.

Revolucionar una tradició agrícola mil·lenària
El repte de l’ús de la robòtica per a la collita i la poda requereix el desenvolupament de processos complexos de percepció, comunicació, planificació compartida d’acords, predicció d’intencions humanes, interacció i acció. Sota aquestes premisses, CANOPIES omple el buit actual en el desenvolupament de solucions robòtiques totalment autònomes per als cultius permanents, amb un gran impacte en la indústria i la societat.

Segons Andrea Gasparri, investigador de la Università degli Studi Roma Tre, institució coordinadora del projecte, “CANOPIES no només representa una gran oportunitat per assolir un paradigma agrícola més sostenible, sinó que també ofereix l’oportunitat de fer que l’agricultura sigui atractiva per a la generació més jove. Això s’aconsegueix mitjançant una col·laboració eficaç entre persones i robots, que implica solucions d’avantguarda en robòtica, intel·ligència artificial i solucions de realitat virtual”. Així, s’ofereixen solucions capdavanteres per revolucionar una tradició agrícola mil·lenària i aconseguir que el treball de collita del raïm de taula d’alta qualitat es pugui fer de manera més eficient, a la vegada que s’augmenta la productivitat.