La creatividad natural del ser humano y su deseo de facilitar el trabajo durohan dado lugar al desarrollo de dos tecnologías extraordinarias: la automatización y la robótica. En la sociedad moderna,los avances en ambas han acelerado nuestra capacidad para realizar el trabajo de forma más eficiente, con mayor precisión y seguridad. Y ahora, los sofisticados avances en automatización han llegado al vehículo más importante del mundo, el tractor.
La maduración de un tractorautoconducido es emocionante y relativamente nueva, pero la tecnologíade tractores autónomoslleva desplegándose en las explotaciones varias décadas, oculta a plena vista. Por ello, lo que se entiende por tractoressin conductor y las ventajas que aportan ha generado cierta confusión entre los agricultores y el público. La era delos tractores autónomos en la agricultura y la gestión de tierras ha llegado y, para los agricultores, comprender las diferencias de autonomía es importante para maximizar el rendimiento de su inversión en esta pieza fundamental de la maquinaria .
La automatización es la aplicación de tecnología y procesos para realizar tareas con una intervención humana mínima. Consiste en utilizar máquinas, ordenadores y programas informáticos para ejecutar operaciones que antes realizaban personas, lo que a menudo se traduce en un aumento de la eficacia, la precisión y la productividad. Aplicada a un tractor agrícola, la automatización se refiere a la capacidad del vehículo para operar y realizar tareas agrícolas independientemente de que un humano controle directamente cada movimiento del tractor .
La automatización de los tractores para explotaciones agrícolas existe en un espectro en el que la tecnología de tractores de conducción autónoma entró en el mercado en 1996 en forma de dirección automática, o autosteer, un sistema avanzado de asistencia al conductor (ADAS). Dado que la dirección automática requiere que el operador permanezca en el asiento del tractor, se trata de una función semiautónoma. A pesar de ello, los fabricantes han etiquetado durante mucho tiempo los tractores con dirección automática como tractores autónomos. Sin embargo, la dirección automática es un tipo de tecnología de conducción autónoma porque, una vez activada, el tractor asume la conducción y sigue una trayectoria precisa, dejando al operador libre para manejar el implemento sentado en el asiento del conductor. Normalmente, al final de cada pasada, el operador del tractor desactiva la dirección automática, gira manualmente en U, entra en la siguiente fila para una nueva pasada y reactiva manualmente la función .
La tecnología ADAS lleva décadas disponible en el sector de la movilidad urbana, mejorando la seguridad, la operatividad y la comodidad del conductor. El control de crucero, la advertencia de colisión, los frenos antibloqueo, las alertas de ángulo muerto y el asistente de centrado de carril -la variante de la movilidad urbana de un tipo de autoguiado (aunque no de conducción autónoma)- son ejemplos de ADAS .
Con la autodirección en la agricultura, los agricultores pueden realizar diversas tareas como plantar, cultivar, fertilizar y cosechar con una precisión sin precedentes que antes era inalcanzable incluso para los operadores de tractores más experimentados. Pero hay un inconveniente. Los sistemas de dirección automática convencionales se utilizan en tractores diésel grandes y caros en explotaciones industriales de cultivos en hilera, como trigo, soja y maíz. Mejorar la precisión y facilitar el trabajo a un operario que debe recorrer cientos de hectáreas de campos ha ayudado a estas explotaciones a ahorrar tiempo y dinero .
Las explotaciones especializadas, como las de viñedos, huertos y bayas, no han tenido acceso a las mismas ventajas que sus homólogas industriales de mayor tamaño. Los grandes tractores no son asequibles ni prácticos para las explotaciones más pequeñas. Dado que las explotaciones especializadas cultivan los alimentos más sanos y ricos en nutrientes, la imposibilidad de acceder a la tecnología que ayuda a mantener la viabilidad económica y medioambiental de estas explotaciones está teniendo repercusiones negativas en el sistema alimentario mundial.
Monarch Tractor, fabricante estadounidense del MK-V, el primer tractor del mundo 100% eléctrico, con conductor opcional e inteligente, es el primero en llevar la dirección automática a los cultivos especializados con su función Row Follow. Nunca se insistirá lo suficiente en la importancia de esta tecnología agrícola y lo que significa para las explotaciones especializadas .
Los parámetros operativos y el valor de las plantas individuales en los cultivos especializados son mucho más ajustados y exigentes que los de los cultivos en hileras. Los cereales agrícolas -maíz, trigo, avena y soja (técnicamente una leguminosa)- son anuales y se plantan en masa en campos grandes y abiertos. En cambio, cultivos como la uva o la fruta de los huertos son perennes y se plantan en hileras que oscilan, de media en EE.UU., entre 2,5 y 3 metros en el caso de los viñedos y entre 3 y 4 metros en los huertos de alta densidad. Los tractores grandes no caben en estas hileras, sólo los tractores compactos pueden trabajar en estos espacios más reducidos.
Sin la ventaja de la dirección automática, el operador de un tractor debe desplazarse por estas estrechas hileras durante las operaciones con la máxima atención, ya que el valor de un árbol o una vid maduros puede ascender a miles de dólares. Es un trabajo estresante y requiere experiencia. La escasez de mano de obra agrícola agrava el reto. Los agricultores tienen dificultades para cubrir puestos, por no hablar de cubrirlos con operadores de tractores cualificados .
Al mantener automáticamente el MK-V (un tractor de 40-70 CV clasificado como tractor pequeño) centrado en el centro de la hilera, Row Follow aporta varias ventajas económicas y de ahorro de tiempo a una explotación especializada, entre las que se incluyen :
Excepto el sistema Row Follow de Monarch, todas las funciones de dirección automática integradas hasta la fecha en tractores diésel. Al introducir con éxito el sistema Row Follow ADAS en un tractor eléctrico, Monarch amplía el ahorro para los agricultores que, además de obtener por fin las ventajas de contar con una función ADAS, también ahorran tiempo y dinero adicionales al eliminar los costes de gasóleo y reducir los gastos relacionados con el mantenimiento .
Un tractor totalmente autónomo es un vehículo agrícola avanzado que puede funcionar sin control humano directo, aprovechando tecnologías de vanguardia como GPS, inteligencia artificial (IA), cámaras, visión por ordenador y diversos sensores. El objetivo de estos tractores es aumentar la productividad, reducir los costes de mano de obra, minimizar el trabajo humano y permitir operaciones mucho más largas. Actualmente, el único tractor totalmente autónomo del mercado es el MK-V de Monarch. Y al igual que Monarch aportó la tecnología semiautónoma a un tractor eléctrico, ha dotado al MK-V eléctrico de capacidades totalmente inteligentes y sin conductor .
Los tractores totalmente autónomos son máquinas complejas. El desarrollo y la implantación de la tecnología de tractores autónomos requiere un enfoque a medida, ya que las granjas especializadas son sistemas intrincados con atributos y requisitos únicos. Para lograr un rendimiento óptimo de los sistemas autónomos es necesario realizar pruebas exhaustivas y sistemáticas de los equipos en diversas condiciones, como diferentes espaciamientos entre hileras, variedades de cultivos, infraestructuras de apoyo, zonas de giro disponibles en cabeceras y características del paisaje .
La autonomía también desempeña un papel en las explotaciones lecheras, empujando el pienso más cerca de las vacas, una operación que debe repetirse entre 12 y 18 veces al día. En el mercado existe maquinaria eléctrica autónoma para empujar el pienso, pero su uso se limita a una sola operación. Al transformar el tractor en una plataforma de energía, datos y robótica, Monarch ofrece a los ganaderos lecheros las ventajas de un empujador de pienso eléctrico y autónomo que también puede utilizarse como tractor tradicional, al tiempo que recopila datos para simplificar la elaboración de informes de sostenibilidad. Los ganaderos pueden optimizar el programa de alimentación de sus vacas para aumentar el rendimiento, sin incurrir en costes adicionales de gasóleo y mano de obra.
Para cumplir los elevados estándares de rendimiento en seguridad y precisión de los que dependen los ganaderos para su subsistencia, Monarch está supervisando cuidadosamente los resultados de las pruebas e introduciendo gradualmente las capacidades sin conductor por fases. Este enfoque metódico contribuye a garantizar que la tecnología proteja y mejore eficazmente la productividad agrícola. El diseño del MK-V incorpora hardware habilitado para software, lo que permite mejoras continuas mediante actualizaciones remotas por aire. Esta característica permite que el tractor eléctrico reciba nuevas funcionalidades y mejoras de rendimiento sin necesidad de nuevo hardware .
Monarch desarrolla y amplía continuamente las capacidades del tractor para adaptarse a diversos cultivos y condiciones operativas. Mientras los agricultores y los administradores de tierras esperan a que se lancen más operaciones de tractores sin conductor para su cultivo y tipo de explotación, están aprovechando las muchas ventajas de tener un tractor eléctrico que también es inteligente, recopilando datos operativos para la toma de decisiones y la elaboración de informes de precisión.
Si hacemos un inventario de la vida moderna, nos daremos cuenta de que llevamos bastante tiempo coexistiendo con la automatización y la robótica. Henry Ford implantó la cadena de montaje en movimiento hace más de un siglo, y ¿qué fue el primero de los lavavajillas de los años 50 sino un robot que limpiaba y secaba los platos automáticamente? Los tractores con funciones autónomas existen desde hace décadas, pero siempre con un conductor en el asiento. Cuando se trata de desplegar maquinaria totalmente sin conductor, parece algo desconocido y los agricultores quieren saber: "¿Es seguro? " .
Para los fabricantes, la seguridad es primordial. Para empezar, el entorno en el que opera un vehículo sin conductor en la agricultura es intrínsecamente más seguro que el de los vehículos de movilidad urbana. Los tractores se mueven extremadamente despacio mientras realizan operaciones, a unos 8 km/h. Y estos vehículos lentos se mueven en campos, es decir, en entornos poco poblados y bastante predecibles. Cambios de carril, semáforos, numerosos peatones, ciclistas, conductores distraídos, tráfico con paradas y arranques... casi ninguno de los peligros de conducir un turismo existe en un campo .
Puede que los tractores agrícolas no tengan que enfrentarse al tráfico urbano, pero deben ser precisos para proteger los cultivos y las infraestructuras de posibles colisiones. Y en caso de que aparezca una persona en la trayectoria del tractor sin conductor, éste debe saber detenerse automáticamente. Las cámaras avanzadas de Monarch proporcionan un conocimiento de la situación de 360 grados para proteger al operador (que supervisa la actividad del tractor desde lejos), el ganado circundante, los aperos, la infraestructura y los cultivos de colisiones durante las operaciones sin conductor. Dado que los tractores totalmente sin conductor se supervisan de forma remota, el operador conserva el control a través de la aplicación Wingspan Ag Intelligence (WingspanAI) de Monarch, incluso cuando no está conduciendo activamente. La plataforma WingspanAI envía una alerta al operador cada vez que se produce un problema potencial, quien puede optar por mantener el tractor parado o aprobarlo, permitiendo que el tractor continúe su camino .
En el caso de los tractores autoconducidos, la recopilación de datos y la elaboración de mapas es una parte crucial del entrenamiento de un tractor para que funcione sin conductor. Cuantas más horas se pase conduciendo el tractor, más datos tendrá el tractor para auto-navegar las hileras e interpretar mejor su entorno. Mientras los agricultores esperan con impaciencia que las funciones sin conductor se extiendan a sus cultivos y tipos de explotación, pueden estar seguros de que, cuando llegue, la tecnología se habrá probado a fondo y meticulosamente para garantizar un rendimiento fiable y elevado.
El continuo desarrollo de la autonomía en los tractores se dirige a retos clave de la agricultura moderna, como la escasez de mano de obra, los costes laborales y la necesidad de aumentar la eficiencia. La autonomía en un tractor eléctrico resuelve las peticiones de los agricultores de sustituir los herbicidas por la siega sin las emisiones de carbono asociadas y los costes adicionales de mano de obra y gasóleo. A medida que la tecnología agrícola sigue avanzando, los tractores autónomos desempeñan un papel cada vez más importante en el futuro de la agricultura. Fabricantes como Monarch Tractor están trabajando con diligencia para hacer madurar la tecnología totalmente sin conductor, salvaguardando al mismo tiempo la necesidad de seguridad y rentabilidad a largo plazo de una explotación agrícola.
Referencias:
Amaral-Phillips, Donna M., Hemken Roger W., y Crist, William L. (1997). "Más pienso = Más leche" Cooperative Extension Services, University of Kentucky, College of Agriculture. https://afs.ca.uky.edu/files/more_feed_more_milk.pdf