Vuelo entre árboles

Agencia TSS En el Instituto de Automática de la Universidad Nacional de San Juan diseñan drones capaces de volar de manera autónoma entre las ramas de frutales para evaluar la producción agrícola y registrar datos de la estructura, humedad y temperatura de los cultivos.

Por Matías Alonso 

Es cada día más común que los productores agrícolas sumen análisis de imágenes captadas por drones para tomar decisiones. La mayoría de estos vehículos aéreos hacen una navegación basada en datos de geoposicionamiento satelital (GPS), que tienen un margen de error de algunos metros. Eso dificulta la tarea en el caso de cultivos como los frutales, en los que el vuelo debe hacerse a la altura del árbol para poder observar las frutas. Pero la limitación de la navegación guiada solo por GPS vuelve difícil el vuelo entre plantas sin que los drones choquen contra las ramas de los árboles.

Con este problema en mente, investigadores del Instituto de Automática (INAUT) de la Universidad Nacional de San Juan (UNSJ) diseñan drones capaces de volar de manera autónoma entre los árboles frutales para evaluar la producción agrícola y registrar datos de la estructura, humedad y temperatura de los cultivos.

El equipo de investigación del INAUT –fundado en 1973 y que desde 2012 cuenta con doble dependencia UNSJ y CONICET– diseña los drones desde cero basándose en las necesidades del productor agrícola y les incorporan sensores infrarrojos y de ultrasonido para medir la distancia al suelo y entre las plantas. Carlos Soria, integrante del equipo de diseño, e investigador adjunto del CONICET en el INAUT, explica: “La separación entre árboles frutales en San Juan es de unos seis metros y, si queremos ir por el medio y a tres metros de altura, tenemos que usar sensores más precisos que el GPS, como sensores infrarrojos que miden la distancia del vehículo al suelo y los árboles. Eso permite volar de forma más estable y realizar la misión de captación de datos”.

Investigadores del INAUT diseñan drones capaces de volar de manera autónoma entre los árboles frutales para evaluar la producción agrícola.

La especialidad del grupo es el desarrollo de algoritmos para la navegación. Para sus drones utilizan el software de piloto automático ArduPilot –de código abierto–, pero también trabajan en el desarrollo de un autopiloto propio.

Cuando se necesita que el dron vuele entre plantas de mucha hoja es necesario montarle un sensor infrarrojo, que, mediante el rebote de una señal, permite medir las distancias. En cambio, cuando se trata de árboles con troncos más anchos se utilizan sensores de ultrasonido. “Nos dedicamos principalmente a los algoritmos de control –explica Soria– y en función de estos vemos la cantidad de sensores que hacen falta para la navegación. Cuando se vuela bajo se necesita otro tipo de sensores que dan mucha más precisión que el GPS”.

Las fincas típicas de San Juan tienen una extensión de entre cuatro y ocho hectáreas, por lo que pueden ser cubiertas con multirrotores con distintas configuraciones: dos, tres, cuatro o más propulsores. Esta opción es preferible a la de los drones de ala fija, que vuelan demasiado rápido para este tipo de tareas y exigirían sensores de captura rápida, que son muy costosos. En el caso de los multirrotores, pueden detener su vuelo en algún lugar que resulte necesario para hacer mediciones y posteriormente continuar.

Para el manejo de estos drones es vital contar con más de una batería de litio para hacer el cambio cuando resulte necesario, ya que actualmente estos vehículos pueden volar unos quince minutos con cada batería, y analizar toda una finca podría llevar hasta dos horas. Uno de los desafíos que esperan superar los investigadores es el de aumentar la autonomía de vuelo de estos equipos.

El equipo de investigadores se vinculó con las oficinas regionales del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), que los pusieron en contacto con productores de vitivinícolas, de olivos y frutales.