Os robôs é que irão nos salvar? A tecnologia transformando o futuro da agricultura

Vinte e cinco anos atrás, quando comecei a pesquisar o uso de robôs na agricultura, a capacidade produtiva e escassez de mão de obra já eram áreas de atenção. Aqui na Universidade de Hokkaido, os desafios relacionados à agricultura estão bem na nossa frente. Foi tentando superar esses desafios que pensei: "E se usássemos robôs agrícolas não tripulados?".

Naquela época, quase não havia pesquisas sendo feitas nessa área. O antigo Instituto Seiken de Pesquisas Tecnológicas Básicas (que é hoje a Instituição de Avanço em Pesquisas Tecnológicas Relacionadas à Biologia, da Organização Nacional de Pesquisa em Agricultura e Alimentos – "NARO") era a única organização que desenvolvia pesquisas relacionadas ao uso de veículos autônomos na agricultura. Eu me afiliei à organização como pesquisador em programa de intercâmbio, para poder participar dos projetos de pesquisa e desenvolvimento (P&D).

Por volta de 1992, um grupo de alunos de pós-graduação e eu construímos nosso primeiro drone – o Protótipo 1, usando restos de materiais descartados que incluíam desde pneus e chapas metálicas até motores. Mesmo com as dificuldades operacionais, escrevi um artigo com base nos vários dados coletados com o Protótipo 1. O primeiro robô agrícola de verdade ficou pronto em 1995. Isso foi após a aquisição do trator protótipo 2./p>

Em 1987/88, a Universidade de Kyoto se tornou referência quando começou a desenvolver colheitadeiras automatizadas. Naquela época, os robôs agrícolas eram empregados principalmente na colheita de produtos como tomates e morangos, mas a agricultura em Hokkaido já era composta em sua maioria por grandes plantações a céu aberto. Portanto, direcionamos nossos esforços a pesquisas envolvendo robôs não tripulados.

Sim, eu tinha certeza. A parte mais complicada era o sistema de medição de posicionamento e reconhecimento do drone. Os sistemas de GPS não eram muito precisos e eram caros naquela época. Por isso, tivemos que desenvolver nosso próprio sistema de medição de posicionamento. No entanto, em 1997, eu participei de um teste na Universidade de Illinois, EUA, onde vi um veículo autônomo em ambiente natural sendo guiado por GPS de alta precisão e pensei: "muito bom". Obviamente, o avanço de tecnologias essenciais ao desenvolvimento de veículos autônomos, como GPS e SIG (Sistema de Informações Geográficas), foi indispensável. A verdade é que nossa pesquisa depende de avanços nas mais variadas áreas.

Exatamente. A relação atual para produtores de arroz é de aproximadamente 12 hectares por produtor, e 20 hectares por família com até dois membros. Mas essa proporção chegará a 30 ou 40 hectares por família. Com a transição de propriedades agrícolas de pequeno e médio porte para grandes propriedades produtoras, impulsionada pela escassez de mão de obra no setor e também pela busca de eficiência econômica, os robôs agrícolas serão essenciais para garantir processos produtivos mais eficientes e mais lucros.

O trator não tripulado, cujo trabalho de pesquisa e desenvolvimento foi realizado em conjunto com a Yanmar, é um sistema de condução automática controlado por computador e que utiliza um trator equipado com navegador GPS. Enquanto se desloca por um percurso pré-programado em um tablet ou outro dispositivo inteligente, o trator não tripulado pode realizar todo o trabalho: aragem, plantio e até mesmo colheita.

Há uma série de exigências que devem ser atendidas para que um sistema seja convertido em totalmente autônomo. Pensando na viabilidade de nosso projeto, desenvolvemos primeiramente um sistema que pode ser tanto tripulado (condução assistida) quanto não tripulado (condução mecânica). Ou seja, se houver algum problema, uma pessoa assume o controle, garantindo assim a viabilidade do nosso projeto. Entretanto, já é possível expandir a área de trabalho e aumentar consideravelmente a produção utilizando duas unidades.

Sim: preço e segurança. Em relação ao custo, o preço do GPS, que era 20 milhões de ienes há vinte anos, caiu. Estima-se que em 2020 seu preço será 100.000 ienes. O avanço das tecnologias faz com que os equipamentos fiquem mais acessíveis a um número maior de pessoas.

Porém, não dá para resolver a questão da segurança apenas com tecnologia. Nenhum objeto desenvolvido por seres humanos é totalmente livre de riscos. Independentemente de todos os possíveis avanços em segurança, a operação de equipamentos não tripulados em terrenos agrícolas com acesso irrestrito de pessoas nunca será 100% segura. Por exemplo, é difícil identificar a presença de uma criança em uma área de plantações altas por meio da tecnologia de processamento de imagens. Sai muito caro tentar resolver segurança usando apenas tecnologia. O documento "Diretrizes de Segurança para Equipamentos Agrícolas com Condução Automatizada", desenvolvido pelo Ministério da Agricultura, Silvicultura e Pesca, determina que é necessária a presença de uma pessoa em locais que possam ser monitorados visualmente. Nosso modelo de condução assistida atende a essa exigência.

O governo também definiu metas para que sistemas não tripulados remotamente monitorados possam estar no mercado até 2020. Porém, normas anteriores determinam que "robôs agrícolas não podem operar em estradas". Portanto, eles serão muito ineficientes para plantações que fiquem em áreas não contíguas. Acredito que a legislação de trânsito deverá ser revista.

Compensar a defasagem de mão de obra é o papel básico desses robôs. No entanto, espera-se que eles também desempenhem uma função secundária associada à informatização dos locais de produção. Por exemplo, eles podem ajudar na digitalização das áreas de produção agrícola. Embora os agricultores ainda façam relatórios à mão e realizem atividades administrativas, essas tarefas passarão a ser totalmente digitais. Esse é um setor que depende da experiência e intuição das pessoas.

Por isso, a perda de mão de obra experiente e qualificada, resultante do aumento da população de idosos, é um problema mais sério que a escassez de mão de obra. Se esse conhecimento não for transmitido, os níveis de eficiência e produção por propriedade registrarão queda à medida que os profissionais forem se tornando inativos. O resultado pode acabar sendo um ciclo de produção ineficiente e negativo.
Daqui a dez anos, as pessoas que hoje têm 65 anos terão 75. Na nossa opinião, é vital que esse "conhecimento tácito", não verbalizado, que cada trabalhador agrícola carrega consigo seja coletado, gerenciado e convertido em "conhecimento explícito".

Drones são um deles. O uso de drones ou helicópteros nos permite fazer o mapeamento aéreo das plantações, por meio de sensores ou fotografias, e identificar, por exemplo, áreas onde há menor crescimento da plantação ou variações na produção. Com essas informações, poderemos controlar com precisão as lavouras. A Yanmar também desenvolve pesquisas nessa área.

Podemos ver que a compatibilidade entre robôs e big data (tecnologia de processamento de grandes volumes de dados) é muito grande. Os agricultores certamente usarão esses dados sobre áreas cultivadas e recursos humanos coletados pelos robôs. Nós acreditamos, no entanto, que o próximo avanço em relação a equipamentos não tripulados será o uso de "robôs que entendem de agricultura". Os robôs irão assimilar dados para se aprimorar, e isso se refletirá no trabalho que realizam.

É isso mesmo? Sim. E esperamos também que isso atraia mais mão de obra jovem para a agricultura, profissionais que queiram introduzir essas novas tecnologias ao processo de produção. Vejo isso acontecer todo dia, com meus alunos.

Há cerca de 20 anos, o pensamento dos agricultores era: "o valor agregado de nosso trabalho irá desaparecer se os drones chegarem mesmo a ser usados". Mas com a ajuda dos robôs no trabalho, as pessoas poderão se concentrar naquelas atividades que só podem ser realizadas por seres humanos. Acho que os robôs também serão importantes para permitir que os agricultores dediquem seu tempo ao trabalho analítico, de alto valor agregado, por exemplo, "o que plantar e onde vender" ou "o que processar".

As pesquisas estão evoluindo, sobretudo onde predomina a agricultura de grande escala, nos Estados Unidos e Europa, mas também na China, Coreia do Sul e outros países asiáticos. O problema da escassez de mão de obra não é tão grave no Ocidente se comparado ao Japão. Mas em todos os países, a força de trabalho agrícola está encolhendo.

A maior preocupação é a falta de alimentos. A Organização das Nações Unidas para a Alimentação e Agricultura (FAO) estima que a população total global chegará a 9,6 bilhões até o ano de 2050. Para alimentar essa população, teremos que dobrar nossa produção alimentícia. Se mantivermos os níveis de produção atuais, certamente haverá falta de alimentos.

Outra área importante é o maior registro de anomalias climáticas causadas pela mudança climática, como a ocorrência de chuvas intensas mesmo em áreas de pouca chuva. Baixa precipitação pluviométrica é uma premissa do tradicional modelo agrícola europeu. Portanto, quando há muita ocorrência de chuva, os grandes tratores ficam atolados e não podem ser usados. Como consequência, em alguns casos a colheita tem que ser interrompida, prejudicando a safra. Por outro lado, não é possível contratar mais gente para fazer o trabalho usando tratores menores. Portanto, é provável que aumente o interesse em relação a tratores não tripulados.