Small Robot Company – Um robô agricultor de capina com peças igus®

Rebeca Tarragô | 21st novembro 2022

O primeiro robô capinador não químico do mundo para culturas de cereais, fabricado pela pequena empresa de tecnologia agrícola  Small Robot Company, identificou e matou ervas daninhas em um teste de campo em Hampshire.  O robô com rodas usa braços robóticos delta da igus® para posicionar um “zapper” e implantar ‘choques’ para matar ervas daninhas. Os braços robóticos delta da  igus® foram selecionados por sua engenharia de precisão, baixo custo e sem lubrificação. O robô ‘matador de ervas’ daninhas, chamado “Dick”, trabalha em conjunto com um robô de monitoramento, “Tom”. Tom identifica pontos de ervas daninhas e depois mata plantas individuais com um  dispositivo zapper.

igus® e Small Robot Company – trabalhando juntos

A Small Robot Company com os principais parceiros igus e RootWave demonstraram a operação do primeiro robô autônomo do mundo que pode identificar e matar ervas daninhas com um dispositivo “zapper” especializado usando eletricidade.

É o primeiro robô de remoção de ervas daninhas robótico não químico do mundo que pode destruir ervas daninhas em um nível de planta individual. Isso o torna uma tecnologia empolgante e de baixo impacto para a agricultura, onde a pulverização de herbicidas atualmente necessária envolve um desperdício dispendioso. Ele também tem um impacto negativo sobre o meio ambiente. Além disso, a degradação do solo por herbicidas e a compactação do solo reduzem o rendimento das culturas.

O robô de rodas para matar ervas daninhas, chamado “Dick”, equipado com braços robóticos delta da igus, identificou com sucesso ervas daninhas individuais usando inteligência artificial (IA) e tecnologia de visão. O efetor final zapper é fornecido pela RootWave. A Small Robot Company (SRC) desenvolveu três variantes de robôs para aplicações agrícolas – Tom, Dick e Harry.

O robô delta da empresa líder em motion plastics igus, comumente usado na indústria para operações de pick-and-place, manobra o zapper no lugar usando um motor e um codificador integrados. Este é então vinculado ao controlador mestre do robô Dick. Os três braços delta da igus® instalados em cada parte do Dick podem destruir ervas daninhas simultaneamente.

Por que os produtos da igus® foram escolhidos para o robô de capina?

A igus® foi selecionada como o fabricante de robôs delta preferido devido ao peso leve, precisão e elemento de baixo custo. Muitos robôs delta concorrentes custam até R$ 130.000, enquanto o delta da igus custa cerca de R$ 65.000. Foi desenvolvido a este preço como parte da divisão Automação de baixo custo da igus para aplicações de Inovação e Desenvolvimento.

Também no evento, o robô de monitoramento “Tom” usa a inteligência artificial (IA) proprietária da Wilma para escanear o campo em busca de manchas de ervas daninhas que ele usa para definir um caminho para “Dick” seguir. Dick é então despachado. O robô Dick agora pode identificar ervas daninhas específicas em um patch e matá-las.

Essa abordagem de dois robôs demonstra o modelo de “serviço de ponta a ponta” da Small Robot Company. Este modelo usa vários robôs com IA trabalhando juntos para escanear o campo no nível da planta e agir. Além disso, a Small Robot Company e a igus® procuram trabalhar em diferentes ações. Por exemplo, onde Tom e Dick poderiam se combinar novamente para pulverização local, fertilização local ou matança de lesmas.

Os  componentes e o sistema de controle do robô delta da igus® são fundamentais para a operação de remoção do robô capinador. A facilidade de uso e custo são primordiais. As unidades delta são feitas de peças drylin® padrão. Isso torna a montagem fácil e de baixo custo.

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Quem controla os robôs capinadores?

Motores de passo são ligados a controladores nos robôs de capina. Isso ajuda a posicionar o  robô delta diretamente sobre as ervas daninhas. Os motores têm encoders. Isso ajuda o delta a saber em que posição está, com bons protocolos industriais para que sejam fáceis de programar. Os robôs da Small Robot Company , ou seja, Dick’s, controlador mestre e IA “falam” com o  controlador do motor igus® para sincronizar a posição do robô com o braço delta. Isso forma um sistema de monitoramento de circuito fechado.

O engenheiro de automação de baixo custo da igus®, Angelos Bitivelias, trabalhou com universidades e empresas industriais em robôs delta. Ele traz informações aqui abaixo de como o delta da igus® pôde ser melhor modificado para a aplicação de eliminação de ervas daninhas.

“O robô Dick se move para um lado, uma câmera tira uma foto da erva, a IA a identifica como uma erva daninha. Então, a IA decide onde zapear”, diz Angelos. “A cinemática do delta o torna bem adequado para o movimento que precisávamos no movimento final. O acionamento por correia significa que o zapper está sempre paralelo ao solo abaixo.”

Robô de capina sem lubrificação

Uma característica essencial dos componentes delta e  igus® é que eles não precisam de lubrificação. Partes móveis lubrificadas potencialmente entupiriam com solo e água em um campo lamacento. No entanto, este não é o caso dos polímeros de funcionamento a seco da igus®.

A precisão também é uma característica forte. “O marco que atingimos é que agora podemos agir em nível de fábrica”, diz Andy Hall, chefe de prototipagem da  Small Robot Company . “Usando inteligência artificial, os robôs podem reconhecer as ervas daninhas na foto [da câmera] e direcionar o braço robótico para essas ervas daninhas. Nesse ponto, podemos fazer o que quisermos. Nossa plataforma robótica incorporando o  braço igus® pode ter muitas tecnologias diferentes incorporadas.”  

A acessibilidade, precisão, durabilidade e confiabilidade dos  robôs igus® delta são perfeitos para esta e novas aplicações agrícolas, diz o diretor administrativo da  igus® UK, Matthew Aldridge. “Como o delta é leve e de baixo custo, abriu novas oportunidades para esses robôs serem usados ​​em aplicativos móveis. Isso provou ser uma nova tecnologia em um ambiente externo hostil. A igus®  está planejando trabalhar com a Small Robot Company em novas aplicações industriais”.

Qual é o próximo passo?

“Para provar o poder do cultivo por planta, estamos focados em responder ao maior problema que os agricultores enfrentam no momento, que é a capina”, comenta Ben Scott-Robinson, CEO e cofundador da  Small Robot Company. “Já provamos que podemos entregar capina por planta: uma estreia mundial. O foco para nós agora é poder avançar para entregar isso repetidamente e em escala. Isso vai mudar o jogo.”

Muito legal essa aplicação né?

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