Proyecto H2020 VineScout:Decisión inteligente de los robots vitivinícolas

Taper Projet
État Completado
Exécution 2016 -2020
Budget alloué 1.741.225,63 €
Portée Europeo
Principale source de financement H2020
Site Web du projet IoBee

Description

El vino es un producto fundamental en el sector agrícola europeo. Para obtener buenos vinos con alto valor añadido, es fundamental cosechar uvas de alta calidad. Para ello, es necesario monitorizar las vides para evaluar su estado óptimo de crecimiento y maduración para la cosecha. En el pasado reciente, e incluso hoy en día en muchas explotaciones, los métodos de monitorización disponibles eran la observación visual o el muestreo aleatorio de uvas individuales. Estos métodos no proporcionan información completamente fiable sobre el cultivo. Existen métodos precisos, como el uso de sensores multiespectrales montados en drones o aviones. Sin embargo, la baja resolución de los datos obtenidos de esta manera o la escasa capacidad de los usuarios para decidir el momento de adquisición cuando más se necesitan, limita su utilidad para los viticultores. El robot Vinescout es la evolución de Vinerobot, creado para abordar este problema. A medida que el robot recopila los datos en el campo, procesa datos de mayor resolución tomados a menos de un metro, lo que permite obtener información más precisa. El robot explora el viñedo y recopila datos de forma autónoma. Está equipado con sensores de cultivo que miden la temperatura del dosel, el NDVI y otra información ambiental de las vides. Mediante el cálculo de índices vegetativos, se obtienen mapas de temperatura del dosel, crecimiento vegetativo y estado hídrico de la planta. Estos datos se transfieren al viticultor, quien puede monitorear las necesidades y el estado del viñedo y tomar decisiones sobre el mejor momento para regar, aplicar tratamientos o seleccionar diferentes zonas para una cosecha más eficiente. Vinescout utiliza energía eléctrica proveniente de baterías de litio y paneles solares. Utiliza algoritmos basados ??en la percepción local para un guiado autónomo.

Description des activités

1. Optimización del diseño mecánico y la apariencia externa. Se diseñó una nueva cubierta externa para el prototipo VineScout, logrando así la tercera y última versión del robot, el VS-3. Se tuvieron en cuenta las duras condiciones de trabajo en campo y la importancia de una apariencia atractiva para el marketing. En cuanto a la capacidad de tracción y la suficiencia energética, se reforzaron el par mecánico y las baterías. 2. Industrialización de la electrónica interna: Se logran capacidades de seguridad y resistencia ambiental mediante el diseño de un conjunto de bloques electrónicos modulares fabricados y probados. Este diseño racional facilita la integración fluida del software y los dispositivos electromecánicos. 3. Validación de mapas y capacidades de detección: Los mapas generados por el robot deben proporcionar datos veraces para que puedan compararse estadísticamente con mediciones alternativas. Obtener datos veraces implica obtenerlos con los sensores adecuados; por lo tanto, los sensores se probaron en campo, no solo integrados en el robot, sino también de forma independiente, para verificar los valores obtenidos. 4. Refinamiento, optimización y preparación para el mercado del software: Se realizaron esfuerzos para mejorar el rendimiento del software en términos de velocidad de ejecución y respuesta a prueba de fallos. A medida que se incorporaron nuevos sensores, fue necesario modificar la programación. 5. Construcción de tres prototipos con capacidades crecientes: Se requirió un proceso iterativo activo para converger hacia la solución óptima, lo que para entornos agrícolas requiere pruebas exhaustivas en entornos reales. 6. Demostración: Las Semanas de Dirección del proyecto se llevaron a cabo en Portugal, en los campos comerciales donde se realizaron las pruebas del robot VineScout. Durante las Jornadas de Agronomía de las Semanas de Dirección, el Consorcio invitó a personas externas a ver, tocar e incluso manejar el robot, y a formular preguntas sobre el robot o el proyecto en sí. 7. Tácticas de introducción al mercado, aceptación del usuario final y difusión: Las actividades más importantes para el proyecto en cuanto a visibilidad se realizan durante las Semanas de Dirección. En el Día de la Agronomía, personas de diferentes trayectorias pueden opinar y compartir sus sugerencias con el Consorcio, las cuales son sumamente valiosas para el éxito del proyecto, ya que pueden compartir sus experiencias con otros robots. 8. La asistencia a ferias de robótica y equipos agrícolas ha demostrado que el interés en la robótica agrícola es alto y que la competencia aumentará en los próximos años. El mercado de robots de servicio sigue creciendo, al igual que el de robots agrícolas.

Objectifs

La industria del vino es estratégica para Europa, tanto económica como socialmente. Su posición competitiva en el mercado global depende de la reputación a largo plazo de sus vinos, que necesita muchos años para construirse pero que puede perderse rápidamente con un vino pobre. El riesgo de perder reputación es alto cuando no se puede garantizar la repetibilidad, lo que ocurre cada vez más en los viñedos, donde el muestreo manual de datos es escaso debido a costos inasequibles. Por lo tanto, nuestro objetivo es industrializar, demostrar y comercializar, como los primeros, un innovador sistema experto de seguimiento de campo (sistema de apoyo a la toma de decisiones) integrado en un robot de pequeño tamaño y rentable para el viñedo, que será la continuación del exitoso proyecto VineRobot (TRL6/7), financiado con fondos europeos. Para garantizar el éxito comercial, optimizaremos tanto el diseño externo como la electrónica interna, además de industrializar el software de navegación y mapas para lograr el máximo rendimiento, protección y facilidad de uso. Para ello contamos con un consorcio impulsado por la industria, dirigido a uno de los sectores agrícolas más grandes de Europa, con un sólido plan de negocios y el apoyo de un gran número de líderes de la industria y usuarios finales comprometidos, lo que garantiza un rápido despliegue en el mercado. La penetración en el mercado se verá impulsada por las PYME que ya están activas en los sectores de la robótica y la viticultura, reforzada por ferias comerciales estratégicas y conferencias internacionales. Como resultado, nuestro objetivo es una facturación acumulada de 33 millones de euros en cinco años, lo que generará 10,9 millones de euros de beneficios industriales, alcanzando una adopción de mercado del 5% que prestará servicio a 54.540 hectáreas de superficie de viñedos de la UE. Además, la tecnología VineScout atraerá a jóvenes agricultores a las zonas rurales, lo que se está volviendo crucial para la sostenibilidad del sector, ya que la población agrícola actual está cerca de la edad de jubilación. La adopción práctica de la robótica en la agricultura creará empleo, en parte con la llegada de nuevas industrias relacionadas con las TIC, la gestión de precisión y la interpretación de datos.

Résultats

Los posibles competidores directos se encuentran en GOFAR, la Organización Mundial de Robótica Agrícola (página web: https://www.agricultural-robotics.com/ ). Por nombrar algunos: Romovi (con una evaluación subjetiva de su riesgo potencial para el proyecto VineScout: bajo, ya que se centra únicamente en el entorno específico de terrazas de una sola hilera, y prevé una solución de localización basada en un sistema de posicionamiento inalámbrico totalmente personalizado), Vinobot (con un riesgo bajo, ya que el objetivo de este proyecto es el fenotipado de plantas y no buscan una solución comercial), Vitibot (este último con un riesgo medio. Es autónomo, solar y eléctrico, características que compiten con VineScout) y TED (con un riesgo medio, TED probablemente representa el competidor más directo. Está fabricado por la empresa europea Naïo Technologies, que ya ha empezado a vender robots agrícolas. Esta plataforma es robusta y resistente a entornos agrícolas, y puede operar a 4 km/h). El auge del mercado de la robótica, junto con la llegada de una multiplicidad de sensores para cultivos a un coste competitivo, está incrementando el interés de viticultores y bodegas propietarias de viñedos por implementar tecnologías digitales en sus estrategias de gestión. -Impacto social. Un importante efecto secundario de la exitosa introducción de la robótica en los viñedos europeos es el atractivo que las nuevas tecnologías ejercen sobre los jóvenes agricultores. La edad media de la población agrícola se encuentra actualmente cerca de la edad de jubilación, con muy pocos productores menores de 35 años. El atractivo de la electrónica y la automatización probablemente ayudará a contrarrestar el efecto negativo del envejecimiento de la población en la agricultura. -Impacto económico-social. Estudios socioeconómicos han demostrado fehacientemente que la automatización crea más empleos para la economía en general de los que elimina. Reduce el número de tareas repetitivas de baja cualificación, a la vez que crea un conjunto completo de empleos de mayor cualificación en relación con la fabricación, el soporte de datos para la toma de decisiones, los servicios y las industrias financieras, con industrias completamente nuevas que, en muchos casos, conducen a una mayor prosperidad económica. -Impacto ambiental. El despliegue de robots agrícolas alimentados íntegramente con energía renovable, es decir, baterías recargables y paneles solares, supone un cambio de paradigma en la maquinaria agrícola, donde los vehículos agrícolas han funcionado exclusivamente con diésel durante los últimos 100 años. El prototipo final del robot VineScout está diseñado para construirse con materiales reciclables en la mayoría de sus componentes. Ambos enfoques lo convertirán en una de las soluciones más ecológicas para la producción de alimentos con máquinas autónomas autopropulsadas. Impacto tecnológico. Un agente cartográfico para una herramienta de apoyo a la toma de decisiones que requiere información de posicionamiento fiable y precisa ofrece un entorno ideal para promocionar el nuevo sistema de posicionamiento por satélite GALILEO. Los esfuerzos económicos realizados por la UE para establecer el GNSS europeo se verán beneficiados por los usuarios finales, quienes podrán tomar mejores decisiones de gestión y, en consecuencia, obtener mayores beneficios.

Coordonnateurs

UNIVERSITAT POLITECNICA DE VALENCIA (UPV)

Collaborateurs

FLOTEKS PLASTIK SANAYI VE TICARET AS (FLOTEKS)
BRUNEL UNIVERSITY LONDON
TWI LIMITED
IRIS TECHNOLOGY SOLUTIONS, SOCIEDAD LIMITADA (IRIS)

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