El láser selectivo mata las malas hierbas y aclara los cultivos

El método sin productos químicos de Carbon Robotics utiliza la inteligencia artificial para realizar trabajos de gran precisión en cultivos especializados.

Cuando Carbon Robotics comenzó su andadura hace cuatro años, se centró en el desarrollo de sistemas de visión e identificación de malas hierbas, con la vista puesta en un control preciso. Sin embargo, el elemento diferenciador de esta startup no era un sistema de pulverización más preciso, sino el uso de láseres. En efecto, la empresa ha diseñado un apero -el LaserWeeder- que identifica las malas hierbas sobre la marcha y las mata con un rayo. Y ahora añade una nueva capacidad a su sistema.

"El láser fue el resultado de probar todo lo que encontrábamos para hallar la solución más eficaz", dice Paul Mikesell, fundador y CEO de Carbon Robotics. "Cuando nos dimos cuenta de que podíamos hacer funcionar el láser, dedicamos mucho tiempo a probarlo"

Señala que la precisión necesaria para utilizar el láser en el control de las malas hierbas es mucho mayor que la de una boquilla de pulverización. "Conseguir el tipo de precisión y granularidad para poder colocar un láser en el punto correcto de la planta es más difícil que probablemente cualquier otra herramienta que se haya visto", señala Mikesell. "Tenemos que dar en el punto correcto del meristemo de las malas hierbas para poder matarlas eficazmente"

Eso significa golpear esa mala hierba sobre la marcha en el punto correcto con 20 julios de energía. La empresa utiliza una precisa captura de imágenes combinada con un avanzado sistema de inteligencia artificial para realizar el trabajo. Aunque a los agricultores que se dedican a cultivos especializados de alto valor no les importe la inteligencia artificial, sí les interesa un método sin productos químicos para acabar con las malas hierbas.

La empresa ha programado entregas de máquinas a explotaciones de 17 estados y tres provincias de Canadá para 2023. Y Mikesell afirma que el interés va en aumento.

Un nuevo servicio añade capacidades

Justo antes de la World Ag Expo, Carbon Robotics anunció que añadía un componente a su máquina: LaserThinning. La LaserWeeder puede utilizarse ahora para seleccionar zonas de cultivos de hortalizas que se siembran en exceso a propósito y luego se entresacan para optimizar el espaciado, el crecimiento y el rendimiento de los cultivos. El aclareo es una práctica habitual en los cultivos de siembra directa, incluidos los de hoja verde y coles, como las lechugas y el brócoli.

Esto eleva el nivel de precisión del sistema, ya que no sólo identifica las malas hierbas, sino que también analiza el patrón de plantación de un cultivo para entresacarlo con precisión. Se trata de una función que actualmente desempeñan los sistemas de aclareo químico, pero Mikesell afirma que la LaserWeeder elimina los riesgos creados por esos sistemas convencionales.

Dice que el sistema de visión por ordenador puede distinguir cuándo hay un solo cultivo cuando podrían parecer dos. "Por ejemplo, si soy agricultor y voy avanzando por el campo, puedo tener una predicción sobre dónde están todas las malas hierbas. Si accidentalmente pienso que hay dos malas hierbas cuando en realidad sólo hay una, podría cometer un gran error y ralear accidentalmente un cultivo que es necesario. Eso es lo que el sistema de precisión ayuda a evitar"

La LaserWeeder puede configurarse en modo de desherbado, de entresaca o de desherbado y entresaca mediante su interfaz para iPad.

Se trata de una aplicación de precisión a un nuevo nivel: identificar los cultivos y determinar cuáles deben eliminarse para obtener el mejor patrón de plantación y el máximo rendimiento. Mikesell afirma que la red neuronal del sistema puede entrenarse para cada cultivo en tan solo 24 o 48 horas, lo que permite a Carbon Robotics satisfacer las necesidades de precisión de raleo de un agricultor.

El entrenamiento de un sistema suele requerir la exposición del ordenador a miles de imágenes para que el sistema sepa a qué dirigirse. Mikesell afirma que la clave está en disponer de las imágenes adecuadas.

"Es fácil equivocarse y decir que voy a recopilar 10.000 imágenes", afirma. "Pero para ser eficiente en este conducto de entrenamiento de aprendizaje profundo, necesitas saber cuáles son las 2.000 imágenes más importantes de ese conjunto que he reunido"

Centrarse más en conocer las imágenes adecuadas que hay que utilizar, como la hora del día, el aspecto del cultivo cuando hace viento o incluso un cambio en el tipo de suelo, puede aumentar la precisión en el aclareo y la gestión de las malas hierbas. Es ese enfoque de precisión dentro de un sistema de precisión lo que ofrece eficacia.

Potencia en acción

Convertir las malas hierbas en láser parece ciencia ficción, pero para Carbon Robotics es una realidad. Se trata de un enfoque sin productos químicos para el control de las malas hierbas, y ahora para el aclareo de cultivos, que está ganando popularidad en el negocio de los cultivos especializados. Mikesell afirma que puede llegar el día en que esta máquina se implante en los cultivos en hilera, pero eso será en el futuro. Por ahora, los cultivos especiales de alto valor en todo el país son la principal oportunidad. Y en 2023, planea mostrar la máquina más allá del Oeste, también a los agricultores del Este.

La electricidad para el sistema láser proviene de un generador PTO en la LaserWeeder. Según Mikesell, el sistema requiere unos 60 kilovatios de potencia y puede funcionar con un tractor de 110 CV o más. También existe una versión automatizada que la empresa utiliza como máquina de demostración, pero por ahora, el mercado se centra en una unidad de arrastre. "Hay otras cuestiones que tenemos que resolver antes de poder utilizar la máquina autónoma comercialmente", señala.

Mikesell añade que un fabricante de tractores que pueda ofrecer un enchufe de 240 voltios sería un paso adelante para la LaserWeeder, eliminando la necesidad de ese generador de TDF y simplificando el sistema.

Puede obtener más información sobre el sistema y verlo en acción en carbonrobotics.com. La empresa también llevará la unidad a varias ferias este año para mostrarla en acción.