Fundador da Harvested Robotics, Rahul Arepaka (22) construiu Rakshak, um robô de remoção de ervas daninhas a laser alimentado por IA que combate ervas daninhas sem danificar as plantações. Ele agora está usando isso para ajudar os agricultores a ganhar mais.
As ervas daninhas representam um problema significativo para os agricultores, reduzindo substancialmente o rendimento das colheitas se não forem tratadas a tempo. A Direcção de Investigação sobre Ervas Daninhas do ICAR (ICAR-DWR), Jabalpur, estimou que as perdas totais causadas pelas ervas daninhas ascendem a quase 11 mil milhões de dólares por ano em 10 culturas importantes na Índia.
Manejo eficaz de ervas daninhas é, portanto, de primordial importância, tanto em termos de produtividade como de rendimento dos agricultores. No entanto, o método predominante de remoção guide de ervas daninhas é demorado, trabalhoso e caro. De acordo com um relatório do ICAR-DWR, a gestão de ervas daninhas representa 20 a 25 por cento dos custos totais de cultivo.
“Eu cultivo 20 tipos de vegetais na minha fazenda e preciso remover ervas daninhas a cada duas semanas. Fazer isso manualmente é caro e trabalhoso, especialmente com tantos vegetais diferentes, o que gera muitas ervas daninhas”, diz Prashant TR, um agricultor de Madurai.
Os outros métodos de remoção de ervas daninhas envolvem o uso de herbicidas ou herbicidas, que são produtos químicos pulverizados no campo para eliminar ervas daninhas. Embora seja eficaz, tem um impacto negativo a longo prazo no ambiente e na saúde dos agricultores.
Aprender sobre esse problema levou Rahul Arepaka, estudante de engenharia da Universidade Mahindra em Hyderabad, a desenvolver uma solução. Ele construiu um implemento de remoção de ervas daninhas a laser alimentado por IA chamado ‘Rakshak’ por meio de sua empresa, Harvested Robotics.
“Um agricultor gasta quase 15.000 rúpias para capinar, o que tem de ser feito pelo menos três a quatro vezes durante uma temporada inteira. Portanto, o custo whole chega a quase Rs 60.000. A outra opção é usar produtos químicos, mas eu queria construir uma solução que fosse boa para o agricultor e também para o planeta”, diz Rahul. A melhor Índia.
Tecnologia laser de precisão para matar ervas daninhas
Rahul – que está agora no último ano de engenharia da computação — participou de muitas competições de robótica junto com seus amigos, incluindo a Olimpíada Mundial de Robótica. “Estávamos construindo robôs agrícolas e percebemos que as ervas daninhas são um grande problema. Durante estágios em empresas como a FarmBot, desenvolvemos soluções de eliminação de ervas daninhas baseadas em laser como prova de conceito. Através desta experiência, identifiquei uma lacuna no mercado indiano para uma capinadora a laser”, afirma Rahul.
Em vez de usar produtos químicos ou contratar mão de obra guide, Rahul decidiu construir tecnologia laser para manejo de ervas daninhas. O que começou como uma sessão de brainstorming em dezembro de 2022 evoluiu para uma visão concreta em poucos meses. Através do programa de incubação da sua universidade, ele recebeu um financiamento inicial de Rs 5 lakh.
Juntando-se a três amigos, também estudantes do último ano de engenharia de diferentes disciplinas como mecânica e eletrônica, eles embarcaram no desenvolvimento de uma tecnologia laser para combater ervas daninhas em junho de 2023. Nos últimos 8 meses, eles receberam um investimento whole de Rs 18 lakh do centro de incubação da universidade para desenvolver ainda mais esta plataforma.
Rakshak é um capinador a laser montado em trator construído usando plataformas robóticas que utilizam tecnologia de laser de precisão para erradicação de ervas daninhas, que é combinada com reconhecimento particular person de ervas daninhas por meio de algoritmos de aprendizado profundo.
Embora existam alguns gamers em todo o mundo que construíram soluções semelhantes, o que diferencia a Harvested Robotics é a fonte de energia do laser, explica Rahul. “Para queimar ervas daninhas na Índia, é necessário usar pelo menos 200 watts de fonte de laser para queimá-las rapidamente. Os intervenientes globais utilizam um laser de 1.200 watts, que lhes custa 40.000 dólares apenas pelo laser – um custo restritivo. Esses lasers também têm um custo de manutenção muito alto”, acrescenta o jovem de 22 anos.
Para resolver esse problema, em vez de depender de uma grande fonte de energia, Rahul e a equipe usaram várias fontes de laser menores, que combinaram para obter o mesmo resultado. “Usamos cinco fontes de laser diferentes para colocar 200 watts no solo. Dessa forma, conseguimos reduzir significativamente o custo e garantir uma distribuição uniforme de energia”, explica.
Como funciona
Rakshak elimina ervas daninhas até a raiz. Ele identifica ervas daninhas de forma autônoma usando câmeras e inteligência synthetic, utilizando tecnologia de laser azul para detecção.
“À medida que você dirige o trator, a máquina usa visão computacional e IA para detectar o que é erva daninha e o que não é. Usando tecnologia de precisão e exatidão, os lasers os queimam. Isto também reduz as possibilities de regeneração de ervas daninhas,” ele adiciona.
Todo o sistema é alimentado pela própria bateria do trator e não necessita de nenhuma fonte externa para carregamento. “Não depende da potência do trator. Todos os tratores possuem engate de três pontos onde nosso implemento é acoplado. Ele é alimentado pela tomada de força (tomada de força) ou pela tomada do carrinho”, explica, acrescentando que esse implemento robótico funciona em praticamente qualquer trator, de todos os tamanhos.
Ele acrescenta que este método também é uma solução química zero.
“Não estamos usando produtos químicos e não perturbamos o solo. Preserva o solo e mantém a integridade da cultura, uma vez que não são utilizados métodos de cultivo. Concentramos o laser na ponta do caule da erva daninha, com foco na destruição das células de água no inside da planta, fazendo com que a capacidade de absorção de água seja perdida e a planta morra. As folhas eventualmente caem e vão virar adubo para outras culturas”, acrescenta Rahul.
Embora as ervas daninhas tendam a crescer novamente em outros métodos de manejo de ervas daninhas, isso é mais sustentável, afirma ele.
“As máquinas de remoção de ervas daninhas a laser nos EUA custam um milhão de dólares. Nossa solução é a mais acessível do mundo. Também reduzirá o número de ciclos e o tempo de remoção de ervas daninhas. Essa tecnologia não está disponível na Índia e também solicitamos uma patente”, afirma, acrescentando que as outras máquinas disponíveis utilizam tecnologia à base de dióxido de carbono, são enormes e têm um elevado custo de manutenção.
“Outras soluções usam tecnologia de laser invisível, enquanto nós usamos luz laser azul, que penetra mais rapidamente na clorofila”, acrescenta.
Rahul e sua equipe construíram o implemento durante oito meses e conduziram testes em fazendas por toda a Índia. A Harvested Robotics faz parte da Microsoft para Centro de fundadores de startups, e eles também estão trabalhando com a Mahindra & Mahindra para testar seu produto. Eles estão se preparando para lançar seu produto no mercado nos próximos meses, e espera-se que o preço seja de Rs 10 lakh.
Para obter mais informações, você pode entrar em contato com Rahul em rahul.arepaka@gmail.com.
Editado por Pranita Bhat
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