Crean un robot que identifica plantas tocando las hojas

Vista, oído, procesamiento “mental”…, todas estas características ya las tienen muchos robots, pero el tacto era una de las deudas del mundo robótico. Hasta ahora. Un equipo de expertos chinos ha desarrollado un robot que identifica diferentes especies de plantas en distintas etapas de crecimiento “tocando” sus hojas con un electrodo. El robot puede medir propiedades como la textura de la superficie y el contenido de agua que no se pueden determinar con los métodos visuales existentes, según el estudio, publicado en Cell.

De acuerdo con los autores, el robot identificó diez especies de plantas diferentes con una precisión media del 97,7% e identificó las hojas de la planta de bauhinia en flor con una precisión del 100% en varias etapas de crecimiento.

“Con el tiempo, los agricultores a gran escala y los científicos expertos en botánica podrían utilizar el robot para controlar la salud y el crecimiento de los cultivos y tomar decisiones específicas sobre la cantidad de agua y fertilizante que deben dar a sus plantas y cómo abordar el control de plagas – señala Zhongqian Song, líder del estudio - . Este avance podría revolucionar la gestión de cultivos y el estudio de ecosistemas y permitir la detección temprana de enfermedades, que es crucial para la salud de las plantas y la seguridad alimentaria”.

En lugar de hacer contacto físico con una planta, los dispositivos existentes capturan información más limitada utilizando enfoques visuales, que son vulnerables a factores como las condiciones de iluminación, los cambios en el clima o la interferencia del fondo.

Para superar estas limitaciones, el equipo de Song desarrolló un robot que “toca” las plantas utilizando un mecanismo inspirado en la piel humana, con estructuras que trabajan juntas de manera jerárquica para obtener información a través del tacto. Cuando un electrodo en el robot hace 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, la dificultad que tiene la corriente eléctrica para moverse a través de la hoja y la fuerza de contacto cuando el robot agarra la hoja.

A continuación, estos datos se procesan mediante aprendizaje automático para clasificar la planta, ya que los diferentes valores para cada medida se correlacionan con distintas especies de plantas y etapas de crecimiento.

Si bien el robot muestra aplicaciones potenciales en campos que van desde la agricultura de precisión hasta los estudios ecológicos y la detección de enfermedades de las plantas, tiene varias debilidades que aún no se han abordado. Por ejemplo, el dispositivo aún no es lo suficientemente versátil como para identificar de manera consistente tipos de plantas con estructuras complicadas, como rebabas y hojas con forma de aguja. Esto se podría remediar mejorando el diseño del electrodo del robot, señalan los autores.

“Puede que se necesite un período de tiempo relativamente largo para alcanzar la producción y el despliegue a gran escala, dependiendo de los avances tecnológicos y del mercado”, concluye Song.

El próximo paso es ampliar la cantidad de plantas que el robot puede reconocer mediante la recopilación de datos de una variedad más amplia de especies, lo que impulsará la base de datos que utilizan para entrenar algoritmos. También esperan integrar aún más el sensor del dispositivo para que pueda mostrar resultados en tiempo real, incluso sin una fuente de energía externa.