Investigadores en China han desarrollado un robot que identifica diferentes especies de plantas en diferentes etapas de crecimiento “tocando” sus hojas con electrodos. Según una investigación publicada el 13 de noviembre en la revista, el robot puede medir características como la textura de la superficie y el contenido de agua que no se pueden determinar con los métodos visuales actuales. Dispositivo. El robot identificó diez especies de plantas diferentes con una precisión promedio del 97,7% e identificó hojas de plantas de bohnia en flor en diferentes etapas de crecimiento con una precisión del 100%.
Con el tiempo, los agricultores e investigadores agrícolas a gran escala podrían usar robots para monitorear la salud y el crecimiento de los cultivos, y cuánto regar y fertilizar sus plantas y controlar las plagas, dice el profesor asociado Zhongqian Song, para poder tomar decisiones apropiadas sobre cómo hacerlo. en la Primera Universidad Médica de Shandong y la Academia de Ciencias Médicas de Shandong y autor del estudio.
“Esto podría revolucionar la gestión de cultivos y los estudios de ecosistemas y permitir la detección temprana de enfermedades, lo cual es importante para la salud de las plantas y la seguridad alimentaria”, afirma.
En lugar de hacer contacto físico con una planta, los instrumentos actuales obtienen información más limitada mediante la percepción visual, que es vulnerable a factores como las condiciones de iluminación, los cambios climáticos o las interferencias de fondo.
Para superar estas limitaciones, Song y sus colegas desarrollaron un robot que “toca” las plantas mediante un mecanismo inspirado en la piel humana, cuyas estructuras utilizan un enfoque jerárquico para recibir información a través del contacto. Cuando un electrodo del robot entra en contacto con una hoja, el dispositivo aprende sobre la planta midiendo varias propiedades: la cantidad de carga que se puede almacenar a un voltaje determinado, qué tan difícil es para una corriente eléctrica pasar a través de la hoja, y contacta con la fuerza cuando el robot agarra la hoja.
Luego, estos datos se procesan mediante aprendizaje automático para clasificar la planta, ya que diferentes valores para cada medición están asociados con diferentes especies de plantas y etapas de crecimiento.
Aunque el robot muestra aplicaciones potenciales “amplias e impredecibles” en campos que van desde la agricultura de precisión hasta los estudios ambientales y la detección de enfermedades de las plantas, dice Song, tiene varias debilidades que aún deben abordarse. Por ejemplo, el instrumento aún no es lo suficientemente versátil como para identificar consistentemente especies de plantas con estructuras complejas, como juncos y hojas con forma de aguja. Esto se puede solucionar mejorando el diseño de los electrodos del robot, afirma.
“Puede llevar un tiempo relativamente largo alcanzar la producción y el despliegue en masa, dependiendo del desarrollo tecnológico y del mercado”, afirma Song.
Como siguiente paso, los investigadores planean ver cuántas plantas puede reconocer el robot y usarlas para entrenar el algoritmo, ampliando la base de datos de especies de plantas para recopilar datos de diferentes tipos. Song dice que los investigadores también esperan integrar aún más los sensores del dispositivo para que pueda mostrar resultados en tiempo real, incluso sin una fuente de energía externa.
