Robô utiliza sensibilidade tátil para identificar plantas

Equipe de pesquisadores desenvolveu tecnologia para identificação de plantas: um robô equipado com um "sistema sensorial tátil" capaz de distinguir espécies vegetais e monitorar seus estágios de crescimento apenas tocando nas folhas.

O robô tem a capacidade de medir características como textura e conteúdo de água, fatores que métodos visuais, como análise de imagem, não conseguem capturar com a mesma precisão.

Como o robô "sente" as plantas?

Inspirado na estrutura de receptores táteis humanos, o dispositivo utiliza uma interface "iontrônica" que mede propriedades como capacitância e resistência da folha ao toque.

Ao aplicar uma pequena tensão elétrica, o sistema pode determinar a quantidade de carga que uma folha é capaz de armazenar e a resistência que oferece ao fluxo de corrente. Esses dados, combinados a algoritmos de aprendizado de máquina, permitem que o robô identifique com precisão tanto a espécie da planta quanto o seu estágio de desenvolvimento.

Nos testes, o dispositivo obteve uma média de 97,7% de precisão ao identificar dez espécies de plantas e alcançou 100% de precisão para as folhas de bauínia em diferentes estágios de crescimento.

Potenciais aplicações na agricultura

Com o avanço dessa tecnologia, o robô pode se tornar uma ferramenta essencial para a agricultura de precisão.

Segundo o pesquisador Zhongqian Song, da Shandong First Medical University, esse dispositivo pode, futuramente, ser usado por agricultores e pesquisadores para monitorar a saúde das culturas, ajustar a irrigação e os níveis de fertilizantes, e ainda realizar um controle mais eficiente de pragas.

Song acredita que a inovação pode não só melhorar a produtividade agrícola, mas também facilitar a detecção precoce de doenças, o que é essencial para a segurança alimentar.

Superando as limitações

Os métodos tradicionais de monitoramento de plantas, como as câmeras e sensores visuais, enfrentam limitações impostas por condições climáticas, variações de luz e interferências no fundo das imagens.

Em contraste, o sistema de toque desenvolvido utiliza a folha como um material condutor natural, criando uma interface de troca de íons que é menos suscetível a essas variáveis externas.

Essa abordagem pode abrir portas para uma nova forma de estudo da fisiologia vegetal em condições de campo, onde as plantas são expostas a diferentes tipos de estresse ambiental.

Limitações e próximos passos

Apesar do sucesso inicial, o robô ainda apresenta limitações. Ele encontra dificuldades para identificar plantas com folhas muito rígidas ou com estruturas complexas, como espinhos ou agulhas.

Segundo Song, essas limitações podem ser abordadas no futuro com melhorias no design do eletrodo do dispositivo. Além disso, os pesquisadores planejam expandir a base de dados de espécies vegetais, permitindo ao robô reconhecer um número maior de plantas com a mesma precisão.

Outra meta é integrar o dispositivo com sensores que possam exibir os resultados em tempo real, mesmo sem a necessidade de uma fonte de energia externa.

Mais informações podem ser obtidas em doi.org/10.1016/j.device.2024.100615