Robótica promovendo melhor ambiente e bem estar das aves

Exemplos de Máquinas como comedouros, bebedouros, correias transportadoras integradas para coletar, transportar e embalar os ovos já existem na indústria avícola, no entanto robôs automatizados aplicados a essa produção não foram completamente estudados.

A agropecuária e dentro dela a avicultura, passam por transformações profundas com as tecnologias disruptivas que já se encontram em plena atuação no campo.

Trata-se da Avicultura 4.0, onde a robótica é uma das tecnologias que vão mudar totalmente a maneira de se produzir alimentos.

A Robótica vem sendo utilizada visando a inspeção de aves, melhorando a ambiência dos galpões especialmente no que se trata de melhorar a qualidade do ar, analisando o status de saúde e bem estar das aves, atestando que os galpões e especialmente a climatização, estão funcionando de forma apropriada para as aves, melhorando a eficiência produtiva e consequentemente trazendo impacto positivo na produção.

A robótica se torna mais importante com o crescimento da escala de produção, fazendo com que os robôs sejam nossos  aliados no monitoramento das aves a distância.

Ter uma plataforma móvel que se move autonomamente entre as aves, 24 horas,  pode trazer informações mais precisas para o produtor, tanto sobre as aves em si, como sobre o ambiente em que estão inseridas.

POULTRYBOT

Vroegindeweij (2016a) e Bastiaan A. et al. (2018b), desenvolveram o robô PoultryBot, capaz de navegar nas granjas desviando de obstáculos e evitando que as poedeiras fiquem deitadas o que pode ocasionar lesões em sua carcaça devido ao contato com a cama, no caso de aviários cage-free.

Este robô opera de modo autônomo, graças aos sensores e algoritmos embarcados que estimam sua localização.

Baseado no estudo de Ahmadi & Stone (2005), Vroegindeweij et al. (2014c),Vroegindeweij, Bastiaan A. et al.(d) foi desenvolvido um robô que coleta ovos colocados no piso também em sistemas cage-free.

Este robô atua sob condições desfavoráveis de piso, desvia de aves, comedouros, bebedouros, isto é, os sensores são capazes de fazer uma varredura do ambiente através da técnica de refletividade espectral diferenciando os objetos presentes na instalação e identificando ovos com 80% de precisão, de acordo com metodologia desenvolvida por Bastiaan et al. (2014d).

Em galpões de frangos de corte, o produtor pode passar horas procurando refugos ou aves mortas. Se as aves mortas permanecerem por longos períodos nos galpões, podem aumentar o risco de propagação da doença via transmissão de contato direto ou vetorial (roedores e insetos) (Dent et al., 2008; McDougald, 2005).

Neste sentido Muvva, Veera VRMKR et al. (2018) desenvolveram um sistema para identificação de aves mortas através do processamento de imagens térmicas e convencionais.

Os resultados obtidos mostram uma acuracidade de 81% na identificação de aves mortas até 5 semanas de vida, essa acuracidade cai para frangos de corte mais velhos devido à menor temperatura corporal e maior interação corporal ave – ave.

Estes sistemas podem ser embarcados em robôs e auxiliar o produtor na detecção de aves mortas em seus galpões.

FRANÇA

A Empresa Francesa, Octopus Robots® desenvolveu robôs autônomos que revolvem a cama de aviários, reduzindo a umidade das mesmas e consequentemente a formação de amônia.

A Melhor qualidade ambiental acaba por melhorar a condição sanitária e o bem-estar das aves.

Estes robôs possuem inteligência artificial embarcada, “enxergando” obstáculos e ainda tendo a possibilidade de desinfetar granjas ou vacinar as aves via processo de nebulização.

Os robôs têm a opção de carregarem sensores de amônia, temperatura e umidade de forma a mapear essas variáveis, em tempo real, como pode ser visto na Figura 1.

Figura 1. Mapeamento de concentração de amônia, temperatura e umidade feito pelo Robo Octopus. Fonte: Octopusrobots.com

AUSTRÁLIA

Outras tentativas de monitoramento do ambiente utilizando robôs foram desenvolvidas por Qi, Brookshaw, Low, & Banhazi, 2013 na Austrália.

Com esse monitoramento realizado pelos robôs:

Os produtores podem utilizar essa informação para melhorar o bem estar, saúde e produtividade dos lotes;

As empresas integradoras podem monitorar melhor as condições de produção;

Os veterinários e consultores tem seu serviço otimizado, recebendo mais rapidamente uma maior quantidade de dados das granjas facilitando a tomada de decisão;

Além dos pesquisadores poderem acessar estes dados para desenvolverem novos algoritmos e sensores que auxiliem ainda mais o processo produtivo.

Uma das preocupações dos pesquisadores está sendo de estudar a interação entre as aves e os robôs, isto e, entender como as aves reagem a presença de um robô, e se os mesmos não afetam o bem-estar das aves provocando a sensação de medo.

Margerie, Emmanuel et al. (2011) conduziram um trabalho sobre o efeito do movimento de um robô atuando como mãe de codornas jovens.

Esse trabalho foi realizado numa tentativa de “acostumar” as aves jovens a presença de robôs nos galpões.

A técnica de “imprinting” foi utilizada logo após a eclosão, fornecendo às aves uma impressão visual, para que se acostumassem com o robô e criassem um apego emocional pela mãe robô.

Sabe-se que a presença da codorna mãe pode ter influência profunda em vários aspectos do desenvolvimento comportamental das aves. Por este motivo, as codornas jovens tendem a seguir a mãe e, portanto, explorar o ambiente em que estão confinadas.

No experimento foi concluído que embora os filhotes seguissem a mãe robô, provavelmente motivados pela fonte de calor emitida pela mesma, a técnica de “imprinting” não causou um verdadeiro apego emocional e social com o robô em movimento.

Já Gribovskiy et al. 2018, também utilizaram a técnica de “imprinting” com robôs e pintainhos com o objetivo de estudar comportamento de grupo das aves utilizando robôs.

Os autores conseguiram que o robô fizesse parte do grupo de pintainhos concluindo que os robôs possuem aplicações potenciais em vários domínios, como a ciência pura assim como na ciência aplicada, a fim de garantir o bem-estar em lotes de frangos de corte.

Seguindo esta mesma linha de pesquisa Parajuli et al. (2018) fizeram uma avaliação comparativa das distâncias de fuga (DFs) de aves vs. robô com aves vs o ser humano vs. robô tanto para frangos de corte como para poedeiras. Trabalharam com diferentes idades das aves e diferentes velocidades dos robôs.

As DFs foram determinadas a partir dos resultados obtidos para as combinações de tratamento (Aves x idade x velocidade de movimento do robô).

O método de mensurar o medo das aves pela DFs é um meio não invasivo de avaliar a interação dos frangos vs. robôs ou seres humanos.

Sabe-se que as DFs mais curtas normalmente refletem uma melhor interação entre a ave e objeto que se aproxima.

RESULTADOS

GALINHAS POEDEIRAS

Neste estudo feito por Parajuli et al. (2018), para galinhas poedeiras, em todas as idades, os melhores resultados foram a interação com humanos, mesmo em condições de  velocidades menores dos robôs.

FRANGOS DE CORTE

No entanto, para frangos de corte, as menores velocidades do robô levaram a DFs  ais curtas quando os frangos estavam com 6 a 8 semanas de idade.

Entretanto os resultados deste estudo, revelam que as DFs médias de aves tanto para humanos como para o robô foram numericamente menores para aves mais velhas, mostrando que as aves com o tempo se acostumam tanto com seres humanos como com robôs.

Neste momento ao Grupo de pesquisa em Ambiência e Zootecnia de Precisão da Feagri – UNICAMP, está realizando estudos em galpões de frangos de corte abertos e Dark House para identificar a Distância de Fuga de Robôs as Aves de forma a verificar a interação entre robôs e aves para nossas condições de alojamento.

Com este estudo, espera-se compreender melhor a interação entre frangos e robôs e determinar as melhores condições de utilização de robôs no interior de galpões avícolas.

O assunto da Robótica será abordado em detalhes pelo Dr. Joseph Purswell do USDA, no V Workshop Internacional de Ambiência de Precisão que vai acontecer na Embrapa Informática Agropecuária, em Campinas, SP, de 5 a 7 de novembro de 2019, sob a coordenação da Professora Daniella.

Referências Bibliográficas

Qi et al., 2013 H. Qi, I.J. Brookshaw, T. Low, T.M. BanhaziDevelopment of an autonomouos welfare robot to be used in poultry buildings Paper presented at the 2013 Society for Engineering in Agriculture Conference, Mandurah, Australia (2013)

MARGERIE, Emmanuel et al. Influence of a mobile robot on the spatial behaviour of quail chicks. Bioinspiration & Biomimetics, v. 6, n. 3, p. 034001, 2011

MUVVA, Veera VRMKR et al. Automatic Identification of Broiler Mortality Using Image Processing Technology. In: 10th International Livestock Environment Symposium (ILES X). American Society of Agricultural and Biological Engineers, 2018. p. 1.

PARAJULI, Pratik et al. Comparative evaluation of poultry avoidance distances to human vs. robotic vehicle. In: 10th International Livestock Environment Symposium (ILES X). American Society of Agricultural and Biological Engineers, 2018. p. 1.

Vroegindeweij, Bastiaan A. et al. (a) “Probabilistic localisation in repetitive environments: Estimating a robot’s position in an aviary poultry house.” Computers and Electronics in Agriculture 124 (2016): 303-317.

VROEGINDEWEIJ, Bastiaan A. et al. (c)Path planning for the autonomous collection of eggs on floors. biosystems engineering, v. 121, p. 186-199, 2014.

VROEGINDEWEIJ, Bastiaan A. et al.(d) Object discrimination in poultry housing using spectral reflectivity. Biosystems Engineering, v. 167, p. 99-113, 2018.