Crean una pinza robótica para la recolección automática de manzanas

Los investigadores de la U.Estatal de Washington espera este sistema robótico permita recolectar fruta y ayudar a aliviar la actual escasez de mano de obra.

Por Tina Hilding

Una pinza robótica desarrollada por investigadores de la Universidad Estatal de Washington es capaz de agarrar suavemente la mayoría de las manzanas de un árbol sin dañar la fruta.

La innovadora pinza forma parte de un sistema robótico que los investigadores esperan que algún día permita recolectar fruta y realizar otras tareas agrícolas para los agricultores de Washington, con el fin de ayudar a aliviar la actual escasez de mano de obra. Los investigadores publicaron recientemente su trabajo sobre la pinza en las actas de la 7.ª Conferencia Internacional sobre Robótica Blanda del IEEE.

"Esperamos poder ayudar a mucha gente con este proyecto", dijo Chris Ninatanta, Ph.D. estudiante de la Escuela de Ingeniería Mecánica y de Materiales de WSU y primer autor del artículo. "La escasez de mano de obra en Washington puede ser muy perjudicial para los huertos".

La pinza, que pesa alrededor de dos tercios de libra, utiliza tres cables para mover dedos de plástico duro impresos en 3D y con puntas de goma de silicona. Los dedos deben ser lo suficientemente suaves como para no dañar las manzanas, pero lo suficientemente fuertes como para arrancarlas del árbol. Con un costo de producción de aproximadamente $30, la pinza incluye un interruptor para agarrar la manzana y soltarla. Pudo agarrar con éxito más del 87,5% de las manzanas de un huerto sin dañarlas.

"Siempre buscamos aumentar eso con nuevos diseños", dijo Ming Luo, profesor adjunto de Flaherty en la Escuela de Ingeniería Mecánica y de Materiales. Luo y Manoj Karkee, profesor del Departamento de Ingeniería de Sistemas Biológicos y director del Centro de Sistemas Agrícolas Automatizados y de Precisión de la WSU, lideraron el trabajo.

El estado de Washington lidera la producción nacional de manzanas y, en 2022, la industria contribuyó con más de dos mil millones de dólares al producto interno bruto de Estados Unidos. En todo Washington, las granjas emplean entre una docena y cientos de trabajadores cada año para las operaciones de los huertos, incluidas la polinización, la poda, el raleo de flores y la recolección de frutas. Sin embargo, con una población que envejece y una disminución de trabajadores agrícolas migrantes, los agricultores han tenido dificultades para satisfacer sus necesidades de trabajadores durante la temporada de cosecha.

En los últimos años, los investigadores han comenzado a desarrollar sistemas robóticos de recolección de manzanas, pero los que se han desarrollado son caros y complejos de utilizar en huertos.

Ninatanta, que creció en Yakima, Washington, recogió fruta junto a sus padres durante su infancia. Cuando comenzó a trabajar con Luo en una pinza robótica para manzanas, pidió a sus padres que grabaran en vídeo su trabajo para poder modelar su pinza a partir de su trabajo manual.

“De hecho, parte del diseño de este proyecto está inspirado en mis padres”, dijo.

El equipo de la WSU conectará a continuación su pinza ligera a un sistema robótico de bajo coste que están desarrollando. El brazo robótico, similar a las figuras inflables con forma de tubo que se suelen utilizar en la publicidad exterior de los concesionarios de coches, está hecho de un tejido blando lleno de aire que es similar pero más rígido que la versión de los concesionarios de coches.

Como parte del proyecto, los investigadores también están trabajando para agregar una cámara integrada a su sistema que pueda guiar con precisión el brazo, así como una pinza que pueda girar, similar a la rotación de una mano humana, para reducir el daño del tallo de la manzana. Esperan probar el sistema en su laboratorio y luego en campos agrícolas a finales de este año.

El trabajo fue financiado por la Fundación Nacional de Ciencias, el Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura y la Comisión de Investigación de Árboles Frutales de Washington.