Novo conceito pode gerar ideias para bots de plantio de árvores

As árvores desempenham papéis claros e cruciais em muitos ecossistemas – seja fornecendo sombra em um dia ensolarado, servindo de lar para uma família de corujas ou eliminando dióxido de carbono do ar. Mas as florestas estão a diminuir devido a práticas de exploração madeireira, bem como ao processo de desertificação, que torna áridas as pastagens e os matagais.

Restaurar a biodiversidade nestas áreas através do cultivo de novas árvores é um primeiro passo crucial, mas plantar mudas nestes ambientes áridos pode exigir muito tempo e trabalho. Para resolver este problema, uma equipe de pesquisadores da Universidade Firat e da Universidade Adiyaman – localizadas em Elazig, Turquia, e Adiyaman, Turquia, respectivamente – desenvolveu um projeto conceitual de um robô para fazer furos e plantar mudas por até 24 horas em um tempo.

Andrea Botta é professora de engenharia na Universidade Politécnica de Torino, na Itália, que pesquisou o uso de robôs agrícolas. Botta, que não contribuiu para esta investigação, afirma que a implantação de robôs como este poderia preencher uma lacuna importante em comunidades com forças de trabalho mais pequenas.

“Os robôs são muito bons em realizar tarefas repetitivas, como plantar várias árvores [and] também pode funcionar por um longo período de tempo”, diz Botta. “Numa comunidade com uma falta significativa de trabalhadores, a automação completa é uma abordagem justa.”

Os robôs plantadores de árvores não são necessariamente um conceito novo e podem assumir uma variedade de formas e tamanhos. Em seu trabalho, a equipe de pesquisa na Turquia explorou diferentes robôs plantadores de árvores existentes, incluindo quadrúpedes, aqueles com cintos de lagarta e robôs com rodas. Esses robôs, projetados por grupos como estudantes da Universidade de Victoria, no Canadá, ou engenheiros da gigante tecnológica chinesa Huawei, funcionavam a vapor, baterias elétricas ou diesel. Vários dos robôs foram projetados para carregar mais de 300 mudas nas costas por vez, reduzindo o tempo gasto entre a estufa e o local de plantio.

Com estes projetos em mente, a equipe de pesquisa na Turquia desenvolveu um modelo 3D de uma plantadeira robótica que tinha quatro rodas, uma estrutura de aço e uma furadeira hidráulica montada na parte traseira. Utilizando energia diesel, este robô de 136 quilos foi projetado para percorrer 300 centímetros de cada vez antes de fazer um buraco de 50 cm para cada muda. Em iterações futuras, a equipe planeja incorporar detecção autônoma.

“Como um estudo futuro, planejamos fabricar o robô que projetamos e desenvolver algoritmos de movimento autônomo”, escreve a equipe em seu artigo (os pesquisadores se recusaram a comentar esta história). “O rápido desenvolvimento da tecnologia de sensores nos últimos anos e a aceleração da pesquisa sobre a fusão de dados multissensor abriram caminho para que os robôs ganhassem percepção ambiental e capacidade de movimento autônomo.”

Em particular, a equipe planeja montar unidades de detecção ambiental – incluindo câmeras e sensores ultrassônicos – em um gimbal nas costas do robô. Esses dados do sensor serão então alimentados em algoritmos de detecção de movimento e objetos que a equipe planeja desenvolver.

No entanto, adicionar mais autonomia a estes tipos de robôs não significa necessariamente que devam ter liberdade para plantar árvores, diz Botta. Especialmente em situações em que possam trabalhar ao lado de trabalhadores humanos.

“A colaboração homem-robô é um tema muito moderno e deve ser cuidadosamente pensada dependendo do caso”, afirma. “A introdução da automação num trabalho também pode introduzir problemas, por isso deve ser aplicada de forma adequada, considerando as comunidades e o cenário local. Por exemplo, se uma grande força de trabalho estiver disponível, o robô deve ser concebido considerando uma forte sinergia com os trabalhadores para aliviar a sua carga e, ao mesmo tempo, evitar prejudicar a comunidade.”

Em futuras iterações deste projeto, Botta também espera que seja dada consideração à diversidade no ambiente de plantio e no tipo de plantio. Por exemplo, adicionar suspensão ao robô para uma melhor condução em todo o terreno ou adicionar painéis solares para energia suplementar e permitir que o robô opere onde outras fontes de combustível podem não estar prontamente disponíveis. Adicionar uma opção de energia renovável aos robôs também poderia ajudar a garantir que eles permanecessem neutros em carbono durante o plantio.

Considerar como um robô poderia lidar com vários tipos de plantas também seria importante, diz Botta.

“Parece que a maioria – se não todas – das soluções robóticas criam fazendas de árvores, mas provavelmente o que precisamos é plantar florestas reais com uma biodiversidade significativa”, diz ele.

O trabalho foi apresentado em maio na 14ª Conferência Internacional sobre Tecnologias de Fabricação Mecânica e Inteligente na Cidade do Cabo, África do Sul.