El desperdicio alimentario es un problema global que además de una pérdida económica supone un impacto negativo en el medio ambiente y en la sociedad. Millones de alimentos en el mundo terminan en la basura cada año y ocurre en todas las etapas de la cadena alimentaria, desde la producción hasta el consumo. El centro tecnológico AINIA cree que la reducción de la pérdida de alimentos en cada etapa es crucial para abordar el problema global del hambre y está comprometido en la búsqueda de soluciones.
FOODCOLLECT es el proyecto de investigación de AINIA de tecnologías innovadoras para el procesamiento y conservación de alimentos, y la promoción de buenas prácticas en el consumo responsable de alimentos.
Al utilizar sistemas de robótica móvil y visión artificial, este proyecto apoya activamente los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la ONU, que son un conjunto de metas y compromisos internacionales para lograr un futuro más justo, equitativo y sostenible.
Frutas caídas
Tiene tres objetivos clave: producción y consumo responsable (ODS 12), eliminación de la pobreza (ODS 2) y mejora de la capacidad tecnológica de los sectores industriales (ODS 9). El principal es reducir el desperdicio alimentario a través de la recolección autónoma y selectiva de frutas caídas, que normalmente se perderían. Los sensores inteligentes y los sistemas robóticos autónomos lo hacen posible.
FOODCOLLECT también utiliza tecnologías de inteligencia artificial para controlar y dirigir el sistema en tiempo real. El sistema está diseñado para guiarse autónomamente por el campo mediante tecnologías de geolocalización, lo que permite una recolección más eficiente.
Tres módulos principales
FOODCOLLECT cuenta con tres módulos principales: navegación autónoma, percepción inteligente y manipulación colaborativa.
El módulo de navegación autónoma permite al robot desplazarse por el campo en busca de los frutos objetivo. Se ha desarrollado un sistema que traza una ruta óptima para recorrer los frutales de la parcela, evitando colisiones con obstáculos. Se han llevado a cabo pruebas experimentales en diferentes campos de caquis y naranjas, verificando los distintos algoritmos y métodos de navegación.
El módulo de percepción inteligente se encarga de detectar los frutos presentes en el suelo de alrededor de los árboles basado en técnicas de aprendizaje profundo. Se ha trabajado en el desarrollo de una plataforma de adquisición de imágenes 2D de alta resolución y se han entrenado modelos de inteligencia artificial para la detección de naranjas y caquis. Se ha ajustado en reiteradas ocasiones la red neuronal para afinar la detección, y el desempeño se encuentra por encima del 90%.
El módulo de manipulación colaborativa cuenta con el brazo robótico colaborativo KINOVA GEN-3 como herramienta de recolección. El brazo robotizado ha sido instalado en un lateral del vehículo móvil y se ha diseñado una garra que permite adaptarse a la morfología del caqui y de las naranjas, y realizar un agarre eficiente, sin dañar el producto que ya está comprometido por encontrarse en el suelo. Se ha seleccionado un sensor de inspección 3D basado en tecnología de medida de tiempo de vuelo (ToF) para la caracterización tridimensional de los objetos, y se ha montado en la garra del robot, cubriendo especificaciones de bajo peso y tamaño, pero con capacidad de adquirir la colección de nubes de puntos espaciales en tiempo real.
Comunidad Valenciana
La solución integrada desarrollada en FOODCOLLECT II está siendo validada en los campos de cultivos de la Comunidad Valenciana, lo que contribuye a la mejora de la eficiencia y la sostenibilidad del sector del campo valenciano. Además, el proyecto permite a las empresas valencianas de los sectores de la fabricación de maquinaria y bienes de equipo desarrollar aplicaciones tecnológicas punteras con gran potencial para la exportación nacional e internacional.
El proyecto cuenta con la participación de ANECOOP y AVA ASAJA, empresas productoras y centrales hortofrutícolas que ayudan a definir la problemática de la caída de fruta y realizar pruebas en campo. También se cuenta con empresas de robótica móvil, como ROBOTNIK, y especialistas en tecnologías agrícolas, como AGROTECH ESPAÑA, que participarán en las sesiones de validación y demostración.
Esta actividad forma parte de la línea de I+D que AINIA está desarrollando financiada por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE).
