Até onde podemos chegar? Uma matéria feita em Hokkaido sobre o pioneirismo das pesquisas em robótica aplicada à agricultura.

Embora não houvesse ninguém dentro dos tratores na demonstração de hoje, um operador costuma ficar em uma das unidades monitorando o trabalho de cada trator e, se necessário, operando os tratores. A técnica mais difícil é a de realizar conversões sem que haja colisão. No estágio atual, quando identificam que será difícil realizar a conversão harmonicamente, eles param e realizam a conversão de forma sequenciada, o que gera algum tempo de inatividade. Na verdade, uma das nossas maiores preocupações no momento é a redução desse tempo de inatividade.

Os robôs vão até o campo, trabalham e retornam ao local de origem. Ainda não há nenhum fabricante no mundo comercializando tratores robôs autônomos com capacidade de locomoção automatizada. Mas devido à sua utilidade durante os ciclos agrícolas que requerem trabalho noturno, os robôs tratores já vêm despertando muito interesse entre os agricultores. Além dos robôs coordenados, desenvolvidos para automação no campo, também queremos desenvolver automação para o deslocamento de robôs entre diferentes campos. Podemos dizer que essa é também uma possível visão do futuro da agricultura.

Os robôs são equipados com sensores de detecção de obstrução frontal, traseira, esquerda e direita. Fizemos avanços com a instalação de sistemas de segurança, que incluem alerta sonoro, redução de velocidade e interrupção do movimento quando uma obstrução é detectada dentro de uma determinada distância. Porém, para que esses robôs sejam empregados em aplicações reais, ainda precisamos superar vários obstáculos, entre eles, adaptação à estradas sinuosas nas propriedades agrícolas e conflitos com a legislação de trânsito.

Os drones voam de forma totalmente automática e são pré-programados com informações de altitude, velocidade e plano de voo. Quando manobrados manualmente, os drones apresentam instabilidade. Obviamente, sua operação depende de condições de voo adequadas e é afetada pelas condições de vento. No entanto, sua capacidade de seguir um plano de voo pré-programado de alta precisão confere aos drones uma grande vantagem sobre a operação manual.

Com o envelhecimento e a consequente escassez de profissionais no setor, as dificuldades na transição para a agricultura de grande escala e de monitoramento de áreas maiores poderão ser mitigadas com a tecnologia de drones.

A principal aplicação dos barcos controlados por rádio, que atualmente são usados para o controle de pragas, é em grandes campos de arroz. Para evitar problemas (colisão com diques de concreto, por exemplo), o operador deve guiar o barco enquanto caminha fora dele.

Portanto, embora o barco consiga atingir uma velocidade maior, ele precisa se locomover a uma velocidade compatível com a do operador. Se o barco puder navegar de modo autônomo e não tripulado, poderá trabalhar na sua velocidade máxima. Dessa forma, os agricultores poderão realizar outras tarefas, como corte de grama, enquanto observam o barco do dique. Autonomia e automação ajudam a extrair a capacidade total que uma tecnologia possui, embora haja alguma interação humana.

Por enquanto, nossos robôs agrícolas só conseguem realizar tarefas básicas. O próximo passo é usar inteligência artificial para transformar os robôs agrícolas em robôs inteligentes. Criar, por exemplo, sistemas para otimização de fertilização ou dispersão pontual de pesticidas, usando os drones que mostramos aqui para interpretar dados de crescimento das plantações. Para criarmos dispositivos inteligentes, podemos usar IoT (Internet das coisas) e combinar os dados coletados por esses robôs com dados meteorológicos obtidos por satélites de observação terrestre ou outras fontes. Dessa forma, o conhecimento cultivado pelos agricultores acabará sendo transferido aos robôs. Acho que essa é outra possível visão do futuro.

Com certeza. A Internet das Coisas criada com o uso da tecnologia de robôs está intimamente ligada a big data (processamento de grandes volumes de dados). Ao serem usados para coletar informações, os robôs podem utilizar esses dados compilados para se aprimorar enquanto trabalham. No entanto, como é possível realizar no máximo dois ciclos de cultivo por ano, vai levar bastante tempo para que todo esse conhecimento seja convertido em big data. Para pôr em prática o uso de IA a curto prazo, teríamos que controlar atividades otimizadas através da conversão de informações consideravelmente condensadas em conhecimento codificado.

Além disso, incorporar múltiplas funcionalidades a robôs agrícolas é mais um desafio. Outra opção seria adicionar funções de colheita e transporte de objetos pesados à função original de tratores usados para aragem do solo, distribuição e fertilização de sementes. Com os tratores robôs atuando como se fossem os músculos, podemos robotizar novas funções relacionadas ao uso de dados e usá-las como se fossem o cérebro, criando, assim, uma estrutura inteligente. Por exemplo, quando associada à tecnologia de drones, a IA também é muito eficiente, pois permite que os drones realizem tarefas enquanto inspecionam a lavoura e identificam as condições da plantação através de imagens.

À medida que as tecnologias de sensoriamento e análise de dados evoluírem, será possível determinar com precisão diferenças nas condições da lavoura e observar sinais de presença de pragas que não seriam detectados por olhos humanos. Consequentemente, a produtividade per capita e por área será maior e, ao mesmo tempo, o uso de insumos, como fertilizantes, será menor, o que deixará a agricultura mais eficiente. Ao equalizar o problema da escassez de mão de obra e herdar conhecimento especializado dos agricultores por meio de dados, a tecnologia de robôs terá grande contribuição para tornar a agricultura sustentável e interromper a queda nas taxas de autossuficiência.

No momento, estamos pensando em estabelecer parcerias com comunidades independentes de Hokkaido para criar campos de testes de verificação de equipamentos agrícolas não tripulados. Em espaços fechados, poderemos testar livremente monitoramento remoto e deslocamento de robôs entre diferentes campos. Iremos acelerar o processo de desenvolvimento se conseguirmos envolver diferentes segmentos (naturalmente, fabricantes de equipamentos agrícolas, indústria automotiva etc.) e se pudermos realizar o maior número de testes possível em um ambiente sem restrições reguladoras.

Para nós que estamos no Japão participando atualmente dessas pesquisas, esta também é uma oportunidade muito importante. A tendência é que, com a redução do número de trabalhadores no setor, os agricultores migrem para o modelo de propriedades agrícolas de grande escala. No entanto, se tentarmos aumentar o tamanho dos tratores, a atividade agrícola se tornará extremamente cara, uma vez que os agricultores terão que substituir todo o seu maquinário atualmente em operação. Devido a questões de segurança, é difícil converter grandes tratores em equipamentos de operação não tripulada. Outro problema é o fato de que o solo não suportará tratores muito grandes. Portanto, a opção mais realista é converter pequenos tratores em equipamentos de operação não tripulada com tecnologia de locomoção coordenada. Futuramente, algum grande modelo estrangeiro de agronegócio pode vir a sofrer mudanças significativas que permitirão que a tecnologia japonesa de pequenos robôs conquiste o mercado global.