Desarrollo de una herramienta portátil con visión artificial para la cosecha selectiva del café. (2014)
La recolección de café es la actividad con mayor participación en los costos de producción en Colombia (35 a 45%). Se realiza manualmente, desprendiendo principalmente frutos maduros (selectiva), en más de 10 pases al año, con dos periodos con mayor concentración. El rendimiento promedio en recolección manual en días de mayor flujo o picos es de 80 kg/jornada y el precio pagado por la recolección de café ($/kg) depende de varios factores, entre ellos la oferta de frutos maduros al momento del pase (kg/árbol y kg/Ha) y la edad de la plantación. En las investigaciones realizadas en Cenicafé, con el apoyo de Colciencias, se han desarrollado tecnologías para asistir la recolección manual, con las cuales se logra disminuir las pérdidas por caída de frutos al suelo, con calidad, eficacia y rendimiento similares a los observados en cosecha tradicional. También se han desarrollado equipos portátiles accionados con pequeños motores de bajo costo y peso, operados a baterías, que en investigaciones realizadas en cafetales de alta densidad (> 5.000 plantas/Ha), en terrenos con pendiente de hasta 50%, han permitido incrementar el rendimiento de los recolectores hasta 40% en días pico de cosecha, con porcentajes de café verde ligeramente superiores a los observados en recolección manual. Con el fin de diminuir el porcentaje de verdes en la masa cosechada y obtener café de calidad especial y consistente, Cenicafé desarrollo entre los años 2007 y 2009 una tecnología para clasificar los frutos de café que llegan al beneficiadero en diferentes estados de maduración. El pronóstico de cosecha es el proceso mediante el cual se estima la producción nacional anual de café, a través de modelos matemáticos considerando el área cultivada en café, el manejo del cultivo, factores climáticos y socioeconómicos. En la aplicación del método propuesto por Cenicafé se realizan muestreos en diferentes regiones del país, agrupadas teniendo en cuenta los ecotopos, se desprenden todos los frutos en parcelas previamente definidas, de 28 árboles en cada una, en los meses de Julio, para la cosecha de Mitaca del año siguiente, y en Enero para la cosecha de fin de año o Principal. Los frutos desprendidos son contados y pesados. En un árbol de café muy productivo, de tercera o cuarta cosecha, se puede producir 5kg de café maduro, aproximadamente 2.500 frutos, en cerca de 40 ramas. El método fue desarrollado sobre bases científicas, teniendo en cuenta la fisiología de la planta, la variabilidad de climas y suelos de las zonas cafeteras y en los 12 años de su aplicación ha permitido estimar la producción nacional con error inferior al 5%. Como desventajas se tiene que emplea muestreo destructivo, que en ocasiones no es aceptado por algunos caficultores en sus fincas y tiene un alto requerimiento de mano de obra calificada. En este proyecto se propone utilizar los avances obtenidos en investigaciones en cosecha con equipos portátiles, operados con baterías, y en reconocimiento de frutos por color, para el diseño de una herramienta portátil que a nivel de laboratorio permita identificar y desprender frutos maduros, en un amplio rango de carga (10 a 50 frutos maduros/rama), que se presentan en varias regiones del país en días de menor flujo y en picos de cosecha. La herramienta a desarrollar constaría principalmente de dos sistemas, el primero de ellos corresponde a un sistema de visión opto-electrónico capaz de identificar los frutos maduros, y un segundo sistema encargado de realizar las acciones mecánicas de desprendimiento de los frutos maduros identificados. Basados en los conocimientos adquiridos en el proyecto Máquina Seleccionadora de Frutos de café, con respecto a la identificación de estados de madurez en tiempo real. Se realizará esta investigación a través de cuatro etapas, la primera es el desarrollo del sistema opto-electrónico para la detección de frutos maduros, la segunda es el desarrollo del sistema mecánico para el desprendimiento de los frutos.