CNN
—
Por aí 38% da massa total de terra do mundo é usada para agricultura – ainda assim a fome está piorando e segurança alimentar está em criseameaçado por pressões que incluem mudanças climáticas, conflitos e recessões globais.
Embora não haja uma solução completa, a tecnologia pode ajudar a preencher algumas lacunas. A engenheira mecânica Josie Hughes tem a missão de mostrar como a robótica pode desempenhar um papel em nossa vida cotidiana, principalmente quando se trata de alimentos. Começando com os robôs LEGO quando criança, a graduada de Cambridge agora lidera o Laboratório de Design e Fabricação de Robôs Computacionais (CREATE) no Instituto Federal Suíço de Tecnologia de Lausanne (EPFL), onde ela é uma das pesquisadoras mais jovens a ingressar como assistente permanente professor.
Uma de suas inovações, um robô coletor de framboesa alimentado por inteligência artificial, poderia ajudar a tornar a agricultura mais eficiente e econômica e resolver a escassez de mão-de-obra – que só no Reino Unido deixou £ 60 milhões ($ 74 milhões) em frutas e legumes apodrecendo nos campos neste verão. A CNN conversou com Hughes sobre sua pesquisa e quando os robôs podem estar colhendo sua próxima refeição.
Esta entrevista foi editada para maior duração e clareza.
CNN: Como os robôs podem ajudar em tarefas como colheita na agricultura?
Josie Hughes: Os robôs podem desempenhar um papel vital na colheita, pois podem trabalhar 24 horas por dia. Poderíamos ter uma colheita mais precisa – colhendo as colheitas apenas quando estiverem prontas – o que poderia reduzir o desperdício e melhorar a qualidade. Os robôs também podem coletar dados durante a colheita: por exemplo, informações para os agricultores sobre a quantidade de frutas ou sua qualidade.
CNN: Como a colheitadeira robótica afeta a nutrição e a qualidade da fruta?
Hughes: A colheita robotizada dá-nos a oportunidade de colher à noite e de manhã cedo – a melhor altura para o fruto em termos de maturação e teor de água, que varia ao longo do dia.
CNN: Como o robô funciona?
Hughes: O robô tem uma base de quatro rodas com um braço robótico de seis articulações montado nela. Na ponta do braço, o robô possui uma “pinça” para colheita, com revestimento de silicone para deixá-la mais macia na fruta. A garra tem uma câmera que nos dá informações sobre a distância do robô até a fruta e usa visão colorida para detectar as framboesas. Sensores adicionais nos dedos medem as forças de retenção e tração que aplicamos à framboesa. Usamos inteligência artificial para ajudar a identificar a localização das framboesas na visão das câmeras e também para otimizar o controle dos dedos que as seguram. A colheita é totalmente autônoma – no entanto, movemos manualmente o robô para as framboesas.
CNN: Por que você escolheu framboesas para colher?
Hughes: As framboesas são muito frágeis e facilmente danificadas. Se aplicarmos muita força, elas ficam espremidas – porém precisamos de força suficiente para removê-las das plantas. Além disso, a força precisa ser ajustada ao longo do movimento de colheita, pois a fruta fica menos rígida quando sai da planta.
CNN: O que é a framboesa “gêmea física” que você criou e como ela ajuda a treinar o robô?
Hughes: O gêmeo físico é um dispositivo que simula a framboesa na planta e como ela se comporta quando puxada da planta. Possui uma camada externa de silicone, que pode ser retirada da planta destacando dois ímãs. No entanto, nossa framboesa “falsa” tem algo especial: ela usa o que chamamos de sensores suaves, que fornecem informações sobre a força aplicada. Esses sensores nos permitem registrar como uma pessoa colhe uma framboesa, o que nos fornece uma referência ou benchmark que podemos usar para treinar o robô.
CNN: Como os robôs de colheita de framboesa se comparam aos catadores de frutas humanos?
Hughes: No momento, nosso robô é otimizado para precisão e não para velocidade, enquanto os humanos são bons em precisão e Rapidez. Estamos trabalhando para acelerar o processo de trabalho do robô, para ter metade da velocidade de uma pessoa – de forma que, se o robô operasse o dobro do tempo de uma pessoa, seria comparável.
CNN: As pessoas geralmente se preocupam em perder empregos para robôs. Que empregos os robôs substituirão?
Hughes: Os robôs de colheita ainda são uma nova tecnologia e não está necessariamente claro como isso afetará os empregos. No entanto, muitos agricultores e organizações agrícolas estão dizendo que não podem recrutar os trabalhadores necessários para a colheita, principalmente em países que antes dependiam de trabalhadores migrantes com salários muito baixos. Isso representa uma oportunidade para introduzir positivamente os robôs.
CNN: Como o robô afetará ou mudará as condições dos trabalhadores agrícolas?
Hughes: A colheita é um trabalho fisicamente desafiador. Tem longas horas de exposição aos elementos – sol, chuva, tempestades e até neve – com trabalhadores agrícolas tendo uma taxa anormalmente alta de lesões e doenças. Em vez disso, se os robôs puderem fazer o trabalho duro, apoiados por trabalhadores agrícolas, podemos ajudar com os desafios de recrutamento, melhorando a qualidade do trabalho.
CNN: Como robôs e IA como esse podem ajudar a agricultura diante das pressões das mudanças climáticas?
Hughes: Os robôs nos permitem repensar como será a agricultura no futuro e os robôs podem nos ajudar a colher uma variedade de culturas diferentes juntas em um campo que auxilia seu próprio crescimento e condições do solo, em vez dos atuais campos de cultura única que temos. Podemos passar para a agricultura de precisão, onde a colheita, a aplicação de pesticidas ou qualquer outra tarefa é adaptada à planta individual. Isso tem um impacto significativo em todo o campo ou fazenda, pois pesticidas e recursos são usados apenas onde são realmente necessários – o que, além de benefícios ambientais significativos, também pode ser mais barato para o agricultor.
CNN: Quando podemos esperar ver esses robôs em uso nas fazendas e em quais áreas você está trabalhando atualmente?
Hughes: Há mais trabalho para automatizar a direção e a navegação do veículo de colheita – mas acreditamos que esses robôs poderão operar, de forma segura e útil, em fazendas nos próximos dois a três anos. Também estamos investigando como podemos usar uma abordagem semelhante para colher outras frutas delicadas, como amoras ou frutas vermelhas.
