Robotics is a rapidly developing field that has many applications in bioengineering, especially in agriculture. In this article, you will learn about some of the most promising ways to use robotics in crop monitoring, which can help farmers improve productivity, efficiency, and sustainability.
One of the most common ways to use robotics in crop monitoring is to deploy sensors and drones that can collect and analyze data on various aspects of crop growth, health, and environment. Sensors can be embedded in the soil, attached to plants, or mounted on vehicles, while drones can fly over large areas and capture high-resolution images and videos. These devices can measure variables such as soil moisture, temperature, nutrient levels, pest infestation, weed density, crop yield, and water stress. By processing and transmitting this data to a central system, farmers can get real-time feedback and insights on how to optimize their crop management.
El uso de sensores conectados a la nube (IoT) está cambiando de manera muy impactante no solo la forma en que realizamos monitoreo de cultivos extensivos, si no también la precisión del mismo. Un ejemplo es poder determinar la profundidad de las raíces del cultivo en tiempo real y la disponibilidad de agua en el suelo. Eso se logra con sondas de humedad de suelo, con sensores cada 10 centímetros y con 1,2 metros de profundidad. En zonas con influencia de napas freáticas, el uso de freatímetros nos brinda un panorama más amplio del agua disponible para el cultivo.
Hay que tener en cuenta la frecuencia y la estacionalidad de los sensores, es decir a mayor frecuencia más precisa es la información, pero esto se contrapone con la estacionalidad, por ejemplo un sensor de temperatura, humedad por lo general está fijo no "recorre" el campo, solo nos dará datos de esa ubicación, limitando los datos a esa ubicación. Lo ideal es tener un robot o UAV que tome aleatoriamente en diferentes ubicaciones del lote del cultivo, pero el abaratamiento de la tecnología nos permitirá en el mediano o largo plazo, hoy sigue siendo antieconómico. Lo que se puede es instalar sensores distribuidos aleatoriamente en las diferentes zonas homogéneas y tener datos promedios por dichas zonas.
Another way to use robotics in crop monitoring is to employ harvesting and pruning robots that can perform tasks that are labor-intensive, repetitive, or hazardous for humans. Harvesting and pruning robots can use cameras, sensors, and artificial intelligence to identify, locate, and manipulate crops with precision and speed. For example, some robots can pick strawberries, apples, or grapes without damaging them, while others can prune grapevines, tomato plants, or citrus trees according to the desired shape and size. These robots can reduce labor costs, increase efficiency, and improve quality and consistency.
La automatización llego, pero esta tecnología no es barata, pero lo será en el mediano y largo plazo. Lo cual será una gran ayuda, debido a la escasez de mano de obra cada día mayor, que ocasiona que muchos productos o podas no se realicen a tiempo.
A third way to use robotics in crop monitoring is to utilize weed and pest control robots that can detect and eliminate unwanted plants and animals that can harm crops. Weed and pest control robots can use machine vision, lasers, or mechanical tools to identify and target weeds and pests with accuracy and specificity. For instance, some robots can zap weeds with laser beams, spray herbicides or pesticides selectively, or cut or crush weeds or pests with blades or rollers. These robots can reduce the use of chemicals, save water and energy, and protect the environment and human health.
De todas esta es la tecnología más avanzada hasta el momento, se espera que en el corto plazo se abarate más, sobre todo los UAV que emplean láser para quemar los arvenses, o aquellos que empleen selectivamente herbicidas empleando VAR, para disminuir su uso y desarrollar una agricultura sostenible.
A fourth way to use robotics in crop monitoring is to leverage soil and water management robots that can optimize the use of resources and improve soil and water quality. Soil and water management robots can use sensors, pumps, valves, or irrigation systems to monitor and control the amount and timing of water and fertilizer delivery to crops. For example, some robots can adjust the irrigation schedule based on soil moisture and weather conditions, while others can inject fertilizer into the soil according to the crop needs. These robots can enhance water efficiency, reduce nutrient runoff, and prevent soil erosion.
La Agricultura 4.0 emplea la robótica, para mejorar eficiencia y productividad. Los robots son clave. Beneficios incluyen eficiencia en tareas agrícolas, reducción de mano de obra mediante automatización, monitoreo en tiempo real con sensores avanzados para decisiones informadas, y uso preciso de recursos, mínimo desperdicio. Desafíos abarcan costos y mantenimiento elevados, complejidad tecnológica para agricultores, falta de estándares comunes dificulta la integración, y preocupaciones éticas y sociales: pérdida de empleo y el uso de tecnologías avanzadas. En resumen, aunque los robots ofrecen ventajas en eficiencia y sostenibilidad, abordar estos desafíos es crucial para una adopción equitativa y exitosa en la Agricultura 4.0.
A fifth way to use robotics in crop monitoring is to integrate and analyze the data collected by different robots and devices to generate actionable recommendations and solutions. Data integration and analysis robots can use cloud computing, big data, or machine learning to process and synthesize the data from sensors, drones, harvesting and pruning robots, weed and pest control robots, and soil and water management robots. By doing so, they can provide farmers with comprehensive and customized information and guidance on how to improve their crop performance, profitability, and sustainability.
Na minha experiência , quando se trata de máquinas com integra??o de linha robótica estamos falando de máquinas e rob?s com tecnologias de última gera??o, portanto, as solu??es de produ??o se torna cada vez mais segura, eficiente e ágil. Além de oferecer rapidez, eficiência e agilidade em todas as etapas de manejos , as máquinas com integra??o de linha robótica permitem a coleta e análise de dados de forma facilitada. Sendo assim, é possível quantificar melhor os dados e analisá-los para a tomada de decis?es.Este trabalho é feito em conjunto , é preciso que os humanos fiscalizem o trabalho, a fim de garantir o funcionamento. Por isso, engana-se quem acredita que a revolu??o 4.0 exclui a m?o de obra das pessoas.
Descubre el potencial transformador de la Agricultura 4.0 con el Internet de las Cosas (IoT) agrícola. Los robots especializados en integración y análisis de datos están revolucionando la agricultura sostenible. Estos innovadores dispositivos recopilan datos precisos sobre suelos, clima y cultivos, permitiendo una toma de decisiones informada. Desde la optimización de riegos hasta la aplicación precisa de fertilizantes, estos robots avanzados maximizan la eficiencia, reducen el desperdicio de recursos y promueven prácticas agrícolas más sostenibles. ?Impulsa tu cosecha hacia un futuro agrícola más inteligente y sostenible con la Agricultura 4.0 y el IoT agrícola!
Robotics in crop monitoring is a promising and exciting field that has many potential benefits and opportunities for bioengineering and agriculture. However, it also faces some challenges and limitations, such as high costs, technical complexity, regulatory uncertainty, social acceptance, and ethical implications. Therefore, it is important to address these issues and foster collaboration and innovation among researchers, developers, farmers, and consumers to ensure the successful and responsible development and adoption of robotics in crop monitoring.
Las tendencias de la Agricultura 4.0 para una agricultura sostenible incluyen el uso creciente de IoT agrícola para monitorear y controlar procesos, la implementación de robótica agrícola para optimizar tareas como la siembra y la cosecha, el análisis de big data para una gestión precisa de recursos y la agricultura de precisión para monitorear al detalle las condiciones del suelo, clima, etc. Los desafíos futuros incluyen garantizar la adopción generalizada de estas tecnologías, asegurar la interoperabilidad entre sistemas y dispositivos, proteger la seguridad de los datos recopilados, proporcionar capacitación adecuada a los agricultores y garantizar que el uso de tecnologías avanzadas sea sostenible y respetuoso con el medio ambiente.
Para el desarrollo de tecnologías como IoT agrícola, robótica y agricultura de precisión dentro de la agricultura sostenible, es crucial considerar la accesibilidad y asequibilidad para los agricultores, la interoperabilidad entre sistemas y dispositivos, la seguridad y privacidad de los datos recopilados, la capacitación y educación de los agricultores para su uso efectivo, y la integración de estas tecnologías con prácticas sostenibles que protejan el medio ambiente y los recursos naturales.