Los campos de fresas están sujetos a una amenaza importante yconstante por parte de los insectos, especialmente las chinches lygus, que sealimentan de la savia de las plantas de fresa. Si no se controlan, las chincheslygus perforan las semillas y dañan la flor; esto, a su vez, detiene eldesarrollo de la fresa en el área que rodea el lugar donde se alimenta. Agrobot, empresa españolalíder en el campo de los robots y la maquinaria agrícola inteligente, en rápidocrecimiento, ha desarrollado una solución única de control de plagas, queincorpora actuadores electromecánicos Thomson, para aspirar las lygus sin dañarlas fresas.

Figura 1: El robot Bug Vacuum sedesplaza de forma autónoma por los campos de fresas mientras realiza un controleficiente, preciso y rentable de las plagas de lygus.

Limitacionesde los sistemas de aspiración existentes

Más de la mitad de todos los productores de fresas en Californiacontrolan las plagas de lygus con potentes aspiradoras montadas en tractores.El conductor guía el tractor a través de las hileras y las aspiradoras succionany matan las chinches lygus. Cuanto más cerca esté el aspirador de las plantassin tocarlas, mayor será la succión y más efectiva será la eliminación de lasplagas. Como las plantas varían en altura, los operadores deben ajustar a manola altura de la aspiradora, a fin de ajustar la proximidad.

“El uso de aspiradoras acopladas a tractores es un trabajo ruidoso ypolvoriento. Un agricultor nos pidió que automatizáramos la eliminación deinsectos, por ser un trabajo muy desagradable que nadie quiere hacer.”, dijoJuan Bravo, CEO de Agrobot.

Una aspiradora móvil parainsectos

Bravo y su equipo desarrollaron el Bug Vacuum, un potente ventiladortransportado como parte de un robot móvil. El sistema de aspiración es como losde los tractores de control de plagas tradicionales, pero está equipado consensores de detección y alcance de luz láser (LIDAR) que envían señales a unactuador integrado para subir o bajar las aspiradoras según los contornos de lasplantas. Las distancias se establecen de antemano, pero también se puedenconfigurar.

“Para comparar el rendimiento de los sistemas controlados porhumanos y por robots, cubrimos ambos robots móviles con una red mosquitera paraver cuántos insectos capturaba cada uno. La red en el vehículo automatizadocapturó significativamente más lygus que el vehículo operado por humanos”, dijoBravo.

Figura 2: El robot Bug Vacuum tiene un sistemade aspiración de doble ventilador para garantizar un flujo de aire uniforme entodo el ancho del caballón. El control preciso de la altura del ventiladormediante actuadores Electrak HD logra una presión de vacío óptima, lo cualmaximiza la aspiración de insectos.

Para poner en movimiento el robot con el Bug Vacuum, un agricultorlo lleva a un punto de partida y selecciona el "Modoautomático".  A partir de esemomento, los sensores LIDAR del robot detectan los surcos del cultivo comoreferencias para orientarse. Una vez que los surcos terminan, el controlador denavegación decide el siguiente movimiento: pasar a la siguiente fila, hacer ungiro en U para pasar a un surco adyacente o finalizar el trabajo.

Una versión del Bug Vacuum utiliza un sistema de dos ventiladorespara garantizar un flujo de aire uniforme en todo el ancho del lecho. A medidaque el vehículo se desplaza a través de los surcos, los ventiladores deaspiración funcionan a velocidades de viento de hasta 64 kilómetros por horapara crear el vacío que arrastra a los insectos hacia arriba.

Encontrar el actuadoradecuado

Debido a que mantener la distancia óptima entre la entrada delventilador y las plantas de la fresa es tan fundamental para lograr el máximorendimiento, Bravo evaluó varios actuadores eléctricos antes de decidirse porun modelo de Thomson Industries.

“Uno de los actuadores que probamos no pudo soportar el par quenecesitábamos. Otro no tenía control final, por lo que simplemente seguíamoviéndose hacia la planta. También necesitábamos actuadores que pudieransoportar el aire salino y húmedo del océano en el que prosperan las fresas.Solo los actuadores Thomson tenían todo lo que necesitábamos para controlar laprecisión y exactitud de nuestro sistema”, afirmó Bravo.

Figura 3: Seguro, limpio y ecológico: losactuadores eléctricos Thomson Electrak HD ofrecen un conjunto completo deopciones de control integradas, como control de velocidad, retroalimentación deposición y fuerza y comunicación CAN bus, al mismo tiempo que funcionan demanera limpia, sin mantenimiento y con eficiencia energética.

En estrecha colaboración con los ingenieros de Thomson y su socio dedistribución y experto en automatización BIBUS Spain, S.L., Bravo seleccionólos actuadores lineales eléctricos Electrak® HD para atornillarlos a la carcasadel ventilador a fin de controlar la distancia con las plantas. (Figura 3) ElHD es una unidad compacta que puede levantar cargas de hasta 1,6 toneladas, loque es más que suficiente para soportar el peso del ventilador. Además, laclasificación de protección del HD de IP69K estático y IP66 dinámico abordacualquier desafío ambiental.

La electrónica a bordo y las comunicaciones CAN bus SAE J1939integradas cumplen con la necesidad de Agrobot de control de posición yprecisión, lo que permite un movimiento suave y definido. Después de que elsistema de control de navegación reciba las coordenadas de posición de lossensores LIDAR, procesa esos datos en instrucciones de movimiento para losactuadores. Los actuadores responden en tiempo real mediante el movimiento desus vástagos hacia adelante y hacia atrás para mantener la posición delventilador a la distancia óptima de los arbustos. Las comunicaciones entre lossensores LIDAR, la unidad de control de navegación y los actuadores se realizana través de la red CAN bus.

“Los actuadores nos permiten definir la altura de los ventiladores yproporcionar retroalimentación sobre la posición actual para que podamosdefinir una posición diferente según sea necesario. Si la posición estádesviada unos centímetros, demasiado alta o baja, reducirá la eficiencia odañará las plantas, dijo Bravo.

Extendiendo sus alas

El modelo inicial de Bug Vacuum cubre una fila a la vez, pero unaversión recientemente introducida utiliza seis ventiladores para extender lacobertura a tres filas. Esta mejora ha aumentado significativamente elrendimiento. Para que la versión más ancha sea fácil de transportar, seutilizan dos actuadores Electrak HD adicionales para plegar las extensiones,parecidas a alas, lo que facilita la maniobra en espacios estrechos.

Figura 4: El Bug Vacuum extendido con múltiplesventiladores y alas que se extienden y retraen mediante dos actuadores ThomsonElectrak HD adicionales.

Las mismas características de control robusto y resistenciaambiental que hacen que los actuadores Electrak HD sean ideales para subir ybajar los ventiladores también los hacen adecuados para plegar las alas.

Lucha continua

Agrobot está desarrollando activamente tecnologías novedosas para laagricultura. A medida que la empresa amplía sus soluciones, los ingenieros deThomson y BIBUS Spain, S.L., trabajarán con ellos para afrontar cualquierdesafío que surja en materia de actuadores. Y en cuanto a los lygus,combatirlos será una lucha eterna, ya que siguen visitando los campos defresas.