Drones en la agricultura

La agricultura de precisión está surgiendo como una solución a los retos del sector e impulsada por la innovación en muchas regiones y países del mundo, como Europa central y septentrional, América del Norte, Argentina y Australia.

Esta nueva estrategia se basa en el uso de sistemas de posicionamiento por satélite, teledetección, robótica, internet de las cosas, biotecnología, así como la automatización y tecnificación del campo para el desarrollo y gestión sustentable de los cultivos, suelos, recursos hídricos, etcétera.

De acuerdo con la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura, FAO por sus siglas en inglés, la implementación de estas herramientas se volvió fundamental por contar con tecnología que permite aumentar la cantidad y la calidad de la producción con menores costes, anticipar amenazas, responder a desastres en la agricultura e impulsar la sostenibilidad y la resiliencia.

Para lograr la tecnificación del campo se necesitan de profesionales especializados que desarrollen las tecnologías, planes de actuación y capacitación necesaria para dicha transición, por ello en la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo (UAEH) se crearon programas educativos innovadores en este ramo como la maestría y el doctorado en ciencias en automatización y control.

Drones y la tecnificación del campo

El seminario del posgrado en ciencias en automatización y control de la UAEH, concluyó las actividades del ciclo escolar julio-diciembre 2021 con las conferencias "Navegación autónoma de drones basada en visión artificial para detección de plagas en cultivos agrícolas usando redes neuronales convolucionales” por el doctor Jorge Said Cervantes Rojas.

Cervantes Rojas, candidato al Sistema Nacional de Investigadores (SNI), destacó que el uso de drones o vehículos aéreos no tripulados (VANT), dotados de inteligencia artificial (IA) en la industria agrícola facilita las labores de los productores.

Entre los beneficios que brinda la aplicación de redes neuronales convolucionales se encuentran la detección de plagas así como enfermedades en los cultivos, el mapeo de los terrenos, una mejor focalización y control en la aplicación de plaguicidas, aumenta la productividad sin arriesgar el bienestar físico del agricultor.

Los drones utilizan el algoritmo de localización y mapeo simultáneos, mejor conocido como SLAM por sus siglas en inglés; el cual construye de manera virtual un entorno desconocido tomando en cuenta descriptores como esquinas, bordes y manchas, a las cuales designa puntos individuales para posteriormente procesarlos y determinar la localización del vehículo.

“Empieza a generar como una nube de puntos que si ves a lo lejos empieza a dar la perspectiva de la reconstrucción del espacio; entre más esquinas, bordes y cosas vea, mejor será la localización” puntualizó el docente en la maestría en ciencias en automatización y control.

Cervantes Rojas destacó que el uso de las redes neuronales convolucionales permiten a los vehículos aéreos no tripulados realizar un híper procesamiento de las imágenes, se extraen las características fundamentales para facilitar la detección de formas.

Entre los proyectos que se encuentran realizando las y los estudiantes del posgrado, se encuentra la implementación de visión artificial basada en SLAM para un helicóptero. La propuesta utilizó una cámara estereoscópica montada sobre un VANT y se ocupó una computadora compañera para la captura de imágenes.

Posteriormente se realizó el cálculo y procesamiento del algoritmo de SLAM, la información obtenida sirvió al autopiloto para ejecutar señales de control en la realización de vuelos estacionarios y de seguimiento.

Las pruebas de vuelo se realizaron al interior del campus en un ambiente controlado y cerrado, tras la evaluación de los datos se comprobó que el prototipo podría realizar vuelos sin la necesidad de contar con un GPS, a través de la reconstrucción digital.

La Maestría y Doctorado en Automatización y Control de la máxima casa de estudios busca formar profesionistas con una sólida preparación académica, científica, tecnológica y de investigación que contribuyan al avance tecnológico y científico a nivel regional y nacional en áreas como teleoperación, robótica, control robusto, sistemas lineales, entre otros.