Robot de próxima generación para manzanas apunta a una tasa de cosecha del 80%

Los productores de manzanas de Estados Unidos, que enfrentan costos laborales cada vez más ajustados, pronto podrían contar con una nueva herramienta en el huerto: un robot de cosecha que no solo recoge la fruta, sino que también la clasifica en terreno y puede operar en plantaciones de alta densidad a escala comercial.

Investigadores del Servicio de Investigación Agrícola del USDA (ARS, por sus siglas en inglés) señalan que ensayos recientes muestran que su sistema de cosecha de manzanas con doble brazo representa un avance en los esfuerzos por automatizar una de las tareas más intensivas en mano de obra en la producción de manzanas del país.

El investigador principal, Renfu Lu, explica a Portalfruticola.com que el trabajo está impulsado por desafíos estructurales que comúnmente enfrentan los productores.

“Comenzamos nuestro proyecto actual hace cinco o seis años en respuesta a la creciente necesidad de reducir la escasez de mano de obra y el aumento de los costos de producción”, señala.

El proyecto está financiado bajo un programa nacional del USDA y posteriormente recibió apoyo de la Iniciativa de Investigación de Cultivos Especiales (SCRI, por sus siglas en inglés) del Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura (NIFA). La iniciativa también incluye a dos empresas comerciales no reveladas y extensas pruebas de campo.

Dos brazos son mejor que uno

El desarrollo inicial se centró en un robot de cosecha con un solo brazo combinado con un sistema de visión. Sin embargo, los comentarios de los productores llevaron al equipo de investigación a adoptar un diseño más escalable.

“Muchos productores se me acercaron y dijeron: ‘Sería genial si realmente pudiéramos integrar la cosecha robótica con la clasificación en campo para lograr una automatización completa de la cosecha’”, comenta Lu.

El sistema actual utiliza un diseño modular con dos brazos robóticos que comparten un solo sensor de percepción. El robot emplea un manipulador basado en vacío para desprender las manzanas, un método que, según Lu, ayuda a reducir el daño a la fruta y mejora el rendimiento en copas con alta densidad de frutos.

Según el investigador, el equipo evalúa el desempeño utilizando tres métricas clave: tasa de recolección exitosa, velocidad de cosecha y calidad de la fruta. Esta última se refiere al posible daño causado por el robot al recoger las manzanas. Las comparaciones en campo mostraron que el robot de doble brazo mejoró la velocidad de recolección en un 34% respecto a la versión de un solo brazo.

Actualmente, el dispositivo tarda en promedio de cuatro a cinco segundos por fruta recolectada, pero el equipo de Lu espera reducir ese tiempo a dos o tres segundos por manzana. Alcanzar ese objetivo acercaría la cosecha robótica a la velocidad de recolección humana, considerando pausas y tiempos de manipulación.

La arquitectura del huerto importa

Las pruebas de campo durante la temporada de cosecha 2025 se realizaron en huertos comerciales en Washington, estado que produce más del 60% de las manzanas de Estados Unidos, según Lu. Los ensayos incluyeron un huerto con pared frutal vertical bidimensional y una plantación tipo “tall spindle” (husillo alto), ambos sistemas de alta densidad considerados más compatibles con la automatización.

Los resultados variaron en copas más complejas. En huertos de Michigan, donde la estructura de los árboles suele ser menos uniforme, el robot logró tasas de cosecha que oscilaron entre 60 y 80%.

“El desempeño definitivamente está influenciado por la estructura de los huertos”, dice Lu, agregando que el objetivo a largo plazo sigue siendo alcanzar un 80% de rendimiento en huertos de alta densidad típicos de las principales regiones productoras de manzanas.

El sistema aún no puede cosechar selectivamente según la madurez del fruto, pero Lu comenta que esta función está en desarrollo mediante modelos de inteligencia artificial.

El equipo también trabaja en una plataforma móvil autónoma de cosecha que integra cuatro módulos y un clasificador en campo capaz de separar la fruta en categorías para consumo fresco y procesamiento. La plataforma está diseñada para manejar de forma autónoma tanto bins vacíos como llenos y navegar por los huertos sin intervención humana.

La tecnología ha sido licenciada a la Universidad Estatal de Michigan, que ha creado una startup para comercializar el sistema. Lu señala que la empresa ha asegurado una inversión inicial y apunta a una entrega comercial en los próximos años. Sin embargo, el costo sigue siendo un factor clave para su adopción.

“Si un productor no puede lograr un ahorro de costos o de mano de obra, no adoptará la tecnología”, enfatiza Lu. “Por eso somos muy conscientes: queremos construir un módulo robótico de manera rentable”.

Incluso con la automatización, el investigador espera que la mano de obra humana siga siendo parte de las operaciones de cosecha.

“Nuestro objetivo es alcanzar una tasa de recolección del 80%”, añade. “Por lo tanto, el 20% restante deberá ser cosechado por personas”.

*Fotografías de Renfu Lu. / Read this story in English by Carla Espinoza.

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