Cientistas treinam robôs para identificar plantas

Câmeras que captam imagens em 3D, uso de pequenos robôs, drones e Inteligência Artificial (IA) são algumas das tecnologias do futuro que estarão à serviço de um projeto inovador coordenado pela Embrapa Informática Agropecuária.

Os cientistas brasileiros estão trabalhando já há alguns anos na ideia de desenvolver uma tecnologia que permita que as máquinas agrícolas consigam fazer o reconhecimento automático de plantas no campo. Recentemente, veio o reforço com a aprovação do projeto em um edital da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e IBM voltados a projetos de aplicação da IA na agricultura. Serão destinados R$ 200 mil para a iniciativa.

A assinatura do contrato deverá acontecer em breve e o prazo do projeto é de dois anos. Os resultados destas pesquisas vão apoiar a estimativa da produção de uma determinada área, permitir encontrar zonas com deficiência nutricional ou identificar pragas e doenças na lavoura, contribuindo para o avanço da agricultura de precisão. No futuro, os pesquisadores esperam que máquinas agrícolas autônomas possam ir a campo para fazer as mais variadas observações. "Vamos trazer para o ambiente rural algo muito próximo do que está sedo feito hoje com o carro autônomo", comenta o pesquisador da Embrapa Informática Agropecuária, Thiago Teixeira Santos.

Um dos primeiros passos é a reconstrução tridimensional das plantas, que envolve a captura automatizada de imagens das culturas agrícolas e a geração de modelos digitais que mostram as estruturas das espécies como folhas, caules, flores ou frutos. Por meio desse processo, são coletados milhares de dados para classificação e análise das características vegetais, que podem ajudar no melhoramento genético.

Isso será possível com o uso de câmeras especiais, que serão levadas até os locais por pequenos robôs. Feito isso, serão usadas técnicas de IA para identificar nestes modelos 3D os objetos de interesse, como os frutos da uva, e, a partir daí, derivar estimativas de produção, contagem do número de frutos, densidade e localização de áreas que estão produzindo mais ou menos. "Os robôs vão levar as câmeras, capturar os dados e, a partir disso, vamos ensiná-los a navegar de forma autônoma, permitindo que capturem dados e se locomovam com desenvoltura no campo", explica.

No longo prazo, o que se espera é que essas máquinas sejam capazes de sensoriar toda a área e interpretar por onde podem passar, onde estão as videiras, o volume dos cachos de uvas, entre outros. A máquina vai ter capacidade de interpretar o ambiente onde está e atuar nele da melhor forma possível, como levar fertilizantes e defensivos.

Ao contrário da indústria, em que o ambiente é controlado, os robôs desenhados para atuar no agronegócio possuem um ambiente muito mais complexo e sujeito a incertezas, o que exige um grande esforço de investigação e inúmeras simulações. Os desafios vão desde a superação dos níveis do terreno, passando por fatores climáticos e necessidade de infraestrutura computacional de alto desempenho para armazenagem, processamento e análise. Por isso, os testes estão sendo feitos em pequenas parcelas de cultivo, com características de estruturas conhecidas, como linhas de plantio definidas, para que os robôs sejam treinados e possam reconhecer esses ambientes.