La colaboración entre los robots y las personas en el sector industrial es cada vez más habitual en el contexto de la Industria 4.0, pero no en el entorno agrícola, donde el desarrollo de tecnologías innovadoras basadas en la robótica y la Inteligencia Artificial es aún muy incipiente, a pesar de considerarse fundamental para la agricultura sostenible del futuro. Ahora, diez socios europeos, entre los que se incluye la Universidad Politécnica de Cataluña · BarcelonaTech (UPC), participan en el proyecto europeo CANOPIES con el objetivo de explorar un nuevo paradigma de colaboración entre personas y robots en el contexto de la agricultura de precisión para cultivos permanentes, en concreto, en las operaciones de recolección y poda de viñedos de uva de mesa.

En el marco de este proyecto europeo del programa H2020 de cuatro años de duración y un presupuesto de 6,9 millones de euros, centros de investigación y empresas líderes del sector de la robótica en Europa, coordinados por la Università degli Studi Roma Tre, en Italia, demostrarán cómo un equipo de robots trabaja de forma coordinada y colaborativa –tanto entre sí como con las personas– en las tareas de recolección, poda y transporte de la uva, una iniciativa que abre la puerta a nuevas perspectivas en la gestión de los cultivos y las explotaciones agrarias.

En la UPC, el proyecto está liderado por Alberto Sanfeliu, investigador del Instituto de Robótica e Informática Industrial (IRI) –centro mixto de la UPC y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)– en colaboración con la Unidad de Mecanización Agraria (UMA)–, vinculada a la Escuela de Ingeniería Agroalimentaria y de Biosistemas de Barcelona (EEABB)–, con el investigador Emilio Gil  al frente.

Perfeccionar la relación entre máquinas y seres humanos
Más allá de trabajar eficazmente de forma autónoma, los robots que se desarrollen en este proyecto serán capaces de ayudarse mutuamente y de colaborar con las personas. Este es el punto clave de la investigación, tal como explica el investigador al frente del proyecto en el IRI, Alberto Sanfeliu: "Hasta ahora, apenas se ha trabajado en cómo se relacionan personas y robots en los diferentes procesos de la agricultura. El gran cambio de este proyecto radica en el hecho de que los robots ayudarán en las tareas de recolección y poda no sólo de forma automatizada, sino también colaborando con los seres humanos y entre ellos mismos. Este tipo de colaboración se empieza a ver en las fábricas, pero no es habitual en la agricultura".

La tarea del IRI en el marco del proyecto se centra, precisamente, “en el desarrollo de la ciencia y la tecnología que han de permitir esta interacción entre personas y robots, en cómo se ayudan mútuamente para hacer la recolección conjunta de la uva”, explica Sanfeliu, investigador también del grupo de investigación Visión Artificial y Sistemas Inteligentes (VIS) y profesor de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Barcelona (ETSEIB).

En el IRI también se desarrollan los sistemas de percepción de los robots, a través de tecnologías de visión por computador, para que sean capaces de identificar en los viñedos la uva que está en el punto idóneo de maduración, el pedúnculo por donde la han de cortar, así como detectar qué ramas necesitan podarse y de qué manera se debe hacer, tareas que requieren un gran nivel de precisión.

Como centro especializado en mecanización agraria y agricultura de precisión, la participación de la UMA en el proyecto se centra en la implementación de las diferentes operaciones y procesos que intervienen en la agricultura para que los robots integren todas las funciones propias de la maquinaria agrícola, adaptadas, en este caso, a las tareas de recolección, poda y transporte de la uva.

Revolucionar una tradición agrícola milenaria
El reto del uso de la robótica para la cosecha y la poda requiere del desarrollo de procesos complejos de percepción, comunicación, planificación compartida de acuerdos, predicción de intenciones humanas, interacción y acción. Bajo estas premisas, CANOPIES llena el vacío actual en el desarrollo de soluciones robóticas totalmente autónomas para los cultivos permanentes, con un gran impacto en la industria y la sociedad.

Según Andrea Gasparri, investigador de la Università degli Studi Roma Tre, institución coordinadora del proyecto, "CANOPIES no solo representa una gran oportunidad para alcanzar un paradigma agrícola más sostenible, sino que también ofrece la oportunidad de hacer que la agricultura sea atractiva para la generación más joven. Esto se consigue mediante una colaboración eficaz entre personas y robots, que implica soluciones de vanguardia en robótica, inteligencia artificial y soluciones de realidad virtual". Así, se ofrecen soluciones punteras para revolucionar una tradición agrícola milenaria y conseguir que el trabajo de recolección de la uva de mesa de alta calidad se pueda hacer de manera más eficiente, a la vez que se aumenta la productividad.