1. Robótica en la ganadería
Matias Collar Narocki, Jose Fernández Pardo, Julio César Pea
Universidad Politécnica de Madrid, Departamento de Automatica, Ingeniería electrónica e Informática Industrial (*)
Abstract — Este paper describe las aplicaciones de la semiautomática de grúa y cargador sean posibles, junto a la
robótica en el campo de la ganadería. conducción de la máquina. La mayoría de los bosques en el
Las implicaciones de estas aplicaciones son vastas; hemisferio norte son bosques naturales para este propósito.
básicamente, los robots de servicios incrementan la seguridad, Particularmente en los países nórdicos, existe una
confiabilidad y pueden realizar tareas en situaciones de peligro.
No les afecta el confort y su entorno y no se cansan. Estas
silvicultura eficiente, la ciencia, arte, y práctica del cuidado
ventajas permite a los robots trabajar en diferentes áreas, de bosques para la explotación humana. Los troncos de los
desde cortes de carnes hasta ordeño y desde la alimentación de árboles se reducen antes de cortarlos y los árboles de
cerdos al esquilado de ovejas. reemplazo son plantados o sembrados.
A pesar de que la robótica está realizando grandes avances en
este campo, todavía es una fuente de proyectos de aplicaciones , II. INTERÉS E IMPORTANCIA
algunos con suficiente demanda para requerir el desarrollo de
nuevas técnicas teóricas. Quizás el mayor impacto en la agricultura ha sido a través de
que los granjeros se han dado cuenta del poder de las
Palabras clave: inspección de ganado, animales robot, robot computadoras. La computación móvil puede medir el
de ordeño, esquilado de oveja, matadero, vacunación en masa, rendimiento durante la cosecha, relacionándolo con la
cercas virtuales, robot de alimentación. precisión del mapa del campo. Tareas que han sido
razonablemente mecanizadas pueden ahora ser sincronizadas
I. INTRODUCCIÓN y automatizadas.
L as fronteras de las actividades basadas en animales se
pueden extender más allá del ordeño y esquilado a
mataderos y cortes de carne, al principio de una larga cadena
El sistema de posicionamiento global por satélite ha sido
adaptado para las operaciones mapeo y navegación.
Las técnicas genéricas de comunicación vía radio utiliza
de operaciones para obtener comida procesada en las protocolos compatibles con la tecnología móvil o sistemas
estanterías de los supermercados. de red como Zigbee [1]. Estos sistemas permiten el
La robótica hizo su primera aparición real en la industria monitoreo de puertas, ganado, o equipo y el llenado
manufacturera con la adopción del nombre robot para el automático de pozos de agua. Pueden de la misma forma
manipulador serial. Aquí manipulación y su cinemática contribuir a la gestión de flotas y transferencia de
formaban el núcleo del arte, mas tarde conociéndose como información en una situación de silvicultura. Otra tecnología
automatización inteligente. Cuando la esencia de la robótica de radio en la forma de transponders puede ver cada animal
se aplica a la industria ganadera, sin embargo, el énfasis identificándolo para actividades de seguimiento y ordeño
debe situarse mucho más en el sensado que en la desde el campo a las máquinas de ordeño.
manipulación. Mucha de la maquinaria agrícola ha utilizado potencia
Cuando un tractor es conducido automáticamente o una hidráulica, pero la adopción de válvulas controladas
puerta se cierra porque un cerdo salvaje ha sido reconocido, digitalmente abre el camino para la conducción automática y
la respuesta a la pregunta "Es esto robótica? " no es tan otras operaciones.
clara. Obviando dichas aplicaciones, sin embargo, muchos Con el poder de la computación es posible analizar
de los avances en la automatización de la agricultura no se imágenes provenientes de cámaras, que tienen un precio
hubieran conseguido. cada vez más reducido. La visión artificial permite muchas
La silvicultura trata de "cosechar" madera. Las máquinas operaciones, pero ahora extiende sus aplicaciones al guiado
para silvicultura están hoy mayoritariamente controladas por y reconocimiento de animales para permitir o denegar el
hombres, con la ayuda de sistemas de control distribuido acceso a puntos de agua.
CAN, pero estas máquinas serán más autónomas y Es poco probable que se permita conducir de forma
robotizadas en el futuro. Las máquinas tendrán sistemas de automática tractores grande debido a las repercusiones
percepción, que realizará un mapeo de los árboles y legales, pero el día en el que equipos cooperativos de
localizará la máquina. La información sobre el estado pequeños robots agrícolas se vean en los campos está cada
bosque podrá ser recolectada de manera que la operación vez más cerca [2].
(*) Este artículo ha sido desarrollado como parte de la asignatura Robots de Servicio
del Master en Automática y Robótica de la Universidad Politécnica de Madrid

2. III. CLASIFICACIÓN DE ACTIVIDADES Estos identificadores se leen en las puertas de la caja de
Las actividades desarrolladas por la robótica en el campo de ordeño para determinar el status de la vaca.
la ganadería se pueden clasificar según el sector de Dispositivos laser, ultrasónicos o de visión se utilizan para
aplicación como alimentación de animales, manufactura de localizar las ubres de la vaca. Esto permite a la computadora
productos de origen ganadero, clasificación de animales. dirigir el movimiento del brazo manipulador así prepara la
Mientras que en algunos sectores como el de ordeño vaca y sujeta las ubres.
robotizado o la producción de carne porcina están Sensores de flujo miden el caudal de la línea de leche de
ampliamente explotados y en un punto de desarrollo alto, cada ubre. Estos sensores funcionan de manera similar a
otros sectores todavía sufren de un lento avance y difusión cualquier desacoplador automático. La computadora utiliza
tal como los animales robots para arrear manadas de ovejas la información de los sensores para determinar si existe flujo
y patos. de leche proveniente de la ubre. Si la leche no fluye en un
Otras aplicaciones de desarrollo no han tenido éxito y han determinado tiempo desde el enganche de la ubre el
quedado en el olvido como el esquilado de ovejas donde se manipulador se redirige para volver a sujetar la ubre.
invirtió una gran cantidad de recursos para desarrollar un Mientras la vaca se ordeña y el flujo de leche disminuye, la
robot capaz de esquilar ovejas en la extensa Australia donde computadora utiliza esta información para apagar el vaciado
hay casi 90 millones de ejemplares este animal. de ordeño y retirar las copas de las ubres. La cantidad de
Una interesante aplicación es la vacunación automática de leche obtenida es almacenada para cada vaca ordeñada.
animales que promete velocidad, precisión y procedimientos Una variedad de sensores se utilizan para determinar la
automáticos para reducir costes, pudiéndose extender esta calidad de la leche. Conductividad, color y temperatura son
aplicación a la medicación y esterilización automatizada. tres características presentes que se miden. Esta información
se utiliza para determinar si la leche ordeñada debe enviarse
IV. ESTADO DEL ARTE al tanque de almacenamiento o descartada. La información
Robot de ordeño también puede reportarse al operario si existen indicaciones
Aunque las cosas han avanzado mucho desde el ordeño de mastitis u otro problema de salud de la vaca. Esta área del
manual, el ordeño automático todavía requiere muchas sistema de ordeño es probablemente el menos desarrollado y
operaciones. La vaca debe ser identificada, trasladada a la está cambiando rápidamente.
estación de ordeño y sujetada, entonces la ubre debe ser Los sistemas de enfriamiento y almacenamiento utilizados
inspeccionada y preparada para luego colocar las copas de con sistemas de ordeño automático tienen algunos requisitos
ordeño. La leche debe ser evaluada para garantizar su únicos. El sistema de almacenamiento debe ser capaz de
calidad y seguridad para luego ser añadida al tanque general recibir leche en cualquier momento, ya que las vacas pueden
de conservación, una vez finalizado el ordeño retirar las acceder al sistema de ordeño a lo largo de todo el día. Para
copas, y finalmente tratar la ubre con antibióticos después facilitar la recogida de leche y posterior limpieza de los
del ordeño. depósitos es necesario disponer de un segundo tanque libre.
Según una evaluación [3] había más de 400 robots de El enfriamiento temprano de pequeñas cantidades de leche
ordeño en funcionamiento en 1999, cada uno capaz de también es necesario, ya que tomaría mucho para un tanque
atender entre 40-70 vacas para la ejecución de estas grande acumular suficiente leche para cubrir las placas de
operaciones. Ahora es la vaca la que tiene la responsabilidad enfriamiento y obtener una correcta refrigeración. Por lo
de determinar el momento de su ordeño. La visita a la tanto, el depósito auxiliar que se utiliza durante la
estación de ordeño es recompensada con el grano de recolección de leche es normalmente un tanque pequeño que
alimentación, pero la formación es necesaria para establecer permite el enfriamiento rápido de pequeñas cantidades de
una rutina. leche. Cuando el tanque pequeño tiene suficiente leche para
El poder computacional es esencial para operar sistemas permitirle al tanque grande una adecuada refrigeración, la
de ordeño automatizado. La computadora controla el leche es transferida al tanque principal. Bancos de hielo y
funcionamiento de varios partes del sistema y alerta al enfriamiento de tuberías son otros métodos para la adecuada
operario de eventos inusuales. También evalúa los datos refrigeración.
recolectados por los diferentes sensores, utiliza información La limpieza y enjuague de las copas de ordeño y de las
de los sensores, y almacena la información referente a cada mangueras, el receptor de vidrio, tuberías de transferencia de
acá y su proceso de ordeño. la leche y los tanques de almacenamiento es obligatoria. Por
Una computadora situada en el lugar de ordeño es crucial lo general, las copas de ordeño y las mangueras se lavan
para el buen funcionamiento. Esta computadora está siempre después del ordeño de cada vaca. Si la vaca fue
normalmente conectada a un servidor de gestión que ordeñada debido a algún tratamiento, todo el sistema que
contiene los historiales de varios períodos. Cualquier entró en contacto esta leche deberán ser limpiado (receptor
computadora puede utilizarse para dar órdenes a cualquier de vidrio, tubos de leche y copas de ordeño). Si ninguna
unidad de ordeño automático y observar la información de vaca ha visitado la unidad durante un determinado tiempo, la
las vacas recolectada por el robot leche que ha permanecido en la línea de transferencia se
Todas las vacas deben tener un identificador electrónico. desecha y se limpia la línea. En momentos determinados
(*) Este artículo ha sido desarrollado como parte de la asignatura Robots de Servicio
del Master en Automática y Robótica de la Universidad Politécnica de Madrid

3. (dos o tres veces al día) todo el sistema es lavado en el que las piernas de las ovejas son esposadas,
completamente. presentando la oveja en diversas posiciones para la
Los tanques de almacenamiento se lavan después de que conveniencia de los esquiladores que ahora pueden realizar
la leche se extrae de ellos. Cuando se utilizan dos tanques su tarea de pie en lugar de cuclillas, cada uno especializado
interconectados, es necesario asegurar el correcto en una parte diferente de la piel.
funcionamiento de las válvulas automáticas para asegurar el ShearExpress también aborda el problema de que las
correcto flujo de la solución de limpieza. Se trata de un área ovejas y la tecnología converjan en una ubicación física, en
que recibe mucha atención de los fabricantes y reguladores forma de un cobertizo móvil completo de esquila. Aun así,
de la calidad de la leche. su futuro también está en cuestión.
También ha habido considerables beneficios estratégicos
producto de la investigación. Los esquiladores han
moderado sus demandas de pago y las relaciones industriales
ya que se demostró la tecnología en funcionamiento. El
progreso de estos proyectos como este, se ha visto
obstaculizada por la incapacidad de la industria para reunir
el capital suficiente de inversión, dejándolo en manos de
inversores externos.
Figura 1 - Robot de ordeño
Esquilado de ovejas
Sin duda, uno de los aspectos más espectaculares de la
robótica de investigación para la ganadería fue el sistema de
esquila robótico desarrollado por la Universidad de Australia
Occidental, Shear Magic [4]. Se desarrolló un robot
articulado hidráulico para permitir a las cuchillas ser
manipuladas en una emulación de las trayectorias que son Figure 2 - Shear Magic
acciones de un esquilador. Innovadores sensores capacitivos
permitieron que las cuchillas pasaran de forma exacta y en Matadero
paralelo con la piel del animal, de modo que las mellas y Los delegados a una conferencia de robótica de Brisbane en
cortes se podrían reducir por debajo del nivel que un 1993 fueron llevados en una visita para ver un sistema
esquilador podría imponer. robótico instalado en el matadero de Kilcoy. Ellos fueron
Sin embargo, después de invertir millones de dólares en el capaces de comparar el sistema manual, en el que cada
prototipo, el proyecto se suspendió. En una industria en la animal es aturdido y luego levantado por una grúa para
que la velocidad es primordial, el hecho de que el sistema luego poder cortar su garganta, en contra posición del
robótico podía obtener las velocidades y la rentabilidad sistema Fututech en el que el proceso de aturdimiento y
necesarias quedó sin apoyo. desangrado se encuentra automatizado.
La misma suerte corrió el sistemas de sujeción anunciado El impacto emocional fue sorprendente, mucho más que
en 1985 [5]. Este fue desarrollado para formar parte del los factores económicos. El animal muerto fue volcado en un
sistema automático de esquilado de ovejas elaborado por soporte móvil, en el que podría ser despiezado por
Merino Wool Harvesting Pty y que quedó sin financiación carniceros humanos. Existían islas automatizadas, como la
en 1993. estación de despellejado y corte donde se divide de forma
Sin embargo, han sido lecciones valiosas de spin-off. Un exacta el cuerpo del animal bajo control de sensores. Sin
aspecto que hace difícil la esquila es la necesidad de manejar embargo, la automatización se hizo complicada por el
manualmente las ovejas. El robot exigió que la oveja se control centralizado, lo que requiere un amplio cableado
presentara de manera estructurada utilizando una plataforma para el control y la cabina computarizada. El verdadero
de carga y manipulación de ovejas (SLAMP según siglas en ahorro en mano de obra era escaso, igualmente eran
inglés) producto de la investigación universitaria que necesarios 30 carniceros para la división de las piezas de
seguramente promovieron conceptos innovadores para el carne.
desarrollo del sistema ShearExpress [6,7]. Este es un sistema Poco después, el proyecto fue cancelado. En Hansard el 7
(*) Este artículo ha sido desarrollado como parte de la asignatura Robots de Servicio
del Master en Automática y Robótica de la Universidad Politécnica de Madrid

4. de Mayo en 1996 [7] se informó que el senador O'Chee dijo, cerdo se mueven sobre los rieles hacia una zona intermedia,
"Lo que aparentaba ser la prueba, mostró que el proceso no que permite el corte manual final, que se realizará más tarde,
funcionaba. La idea de que estos animales serían matados de para procesar grandes cantidades en un solo lote, y con un
forma automática no estaba ocurriendo. Dijo, que ha visto itinerario más flexible.
que el costo se incremento de golpe de 2,2 millones de
dólares australianos, que fue el costo estimado de Kilcoy
como parte del programa Fututech, a 20 millones de dólares
solo esa parte. Eso equivale a la mitad de los 40 millones de
dólares que se gastó en relación con Fututech."
Tal vez algunos de los problemas residen en presupuestos
exageradamente optimistas y en la elección del animal al
carnicero. En Dinamarca, un matadero automatizado de
cerdos afirma una capacidad de producción de 78.000 cerdos
por semana [8]. Sectores automatizados manejan el
destripado y posterior división utilizando métodos similares
a los de Fututech. Esta parte de la planta DanishCrown
Horsens fue diseñada por SFK Meat Systems a un costo de
unos 20 millones de dólares [9]. La producción se inició a
finales de 2004.
Para optimizar el pre-cortado de los laterales del cerdo,
que pesan entre 70 y 120 kg cada uno, el robot utiliza un
cortador circular y puede "ver" por medio de un sistema Figura 3 - Robot en matadero
reconocimiento de imagen. El robot comienza con un corte
curvo a lo largo del contorno de la columna, también Inspección de ganado
llamado corte curvo del lomo. A continuación se realizan Al igual que ocurre con la producción y selección, la
dos cortes horizontales, uno sobre el hombro y el otro en la clasificación de animales no aptos es cada vez más común.
pata en el cual el robot cambia el ángulo del cortador En la avicultura [10] es una aplicación donde los avances en
circular de 15º a 20º. Las rutas del corte se programan sensores de imagen y filtros para determinados espectros se
mediante el controlador del robot como puntos y líneas y combinan para proporcionar la detección automática de
seleccionadas o descartadas mediante la ayuda del sistema enfermedades y contaminantes en una línea de cría de aves
de visión. de corral.
Los laterales del cerdo, después de colgados durante una Una aplicación que involucra reconocimiento individual
noche en una cámara frigorífica, se trasladan delante del de animales de producción se encuentra en pleno uso
robot mediante un sistema de rieles. Esto significa que el comercial por Big Dutchman [11]. En este caso, los cerdos
robot puede operar continuamente trabajando en ambos están marcados con la etiqueta única de identificación por
lados, permitiendo reducir los tiempos. Los dos rieles están radiofrecuencia (RFID) como etiquetas en las orejas.
equipados con sistemas de reconocimiento de imagen Cuando cada animal entra en una bahía de la alimentación,
incluyendo dos cámaras, por lo que el controlador del robot la etiqueta se lee y se entrega una ración de alimentos. Esto
no tiene que esperar para la evaluación de un sólo sistema de permite individualizar la dieta y la medicación para mejorar
visión. Antes de esto, sin embargo, un dispositivo mecánico la relación coste/beneficio de los productores de carne de
verifica si los laterales del cerdo que están colgando en los cerdo.
ganchos individuales tienen la parte abierta mirando hacia Otro método nuevo de identificación y control de
las cámaras. Si no es este el caso, el gancho rota animales está siendo desarrollando por Southern
automáticamente. Los laterales del cerdo se detienen en la Queens-land [12]. Utilizando visión por computador, cada
posición de procesamiento, donde están localizados uno de los animales a lo largo una línea hacia los bebederos
mecánicamente por brazos laterales. Además, un plato de de agua se clasifican a nivel de especie. Posteriormente una
localización equipado con ventosas de succión se mueve puerta automatizada permite o deniega el acceso al bebedero
hacia arriba al lateral del cerdo desde atrás. El sistema de de agua. La misma tecnología puede utilizarse de manera
reconocimiento de imagen mide cuatro puntos en el lomo, la remota en la clasificación de animales de producción basada
posición de hueso de la cadera, y dos puntos en la pata. Las en una puntuación de varias características diferentes de
fijaciones de localización se mantienen en posición durante cada animal.
la medición y el corte. Solamente un sostén del cuello se
mueve mientras el sistema de visión funciona, o si el Animales robot
cortador circular está demasiado cerca suyo durante el corte El robot Sheepdog [13] fue inicialmente desarrollado para
curvo. Las fijaciones de localización se liberan en cuanto el arrear patos, con la expectativa de que podría aplicarse de la
controlador del robot termina su tarea. Los laterales del misma manera para arrear ovejas. El robot se controla desde
una computadora utilizando una cámara fija de televisión
(*) Este artículo ha sido desarrollado como parte de la asignatura Robots de Servicio
del Master en Automática y Robótica de la Universidad Politécnica de Madrid

5. para localizar la bandada de patos y el robot físico. El • Ideal para vacunación masiva y rápida en epidemias
comportamiento del pato fue modelado y realimentado al
• Aplicable para vacunación automática de manera
control de posición del robot para arrear los animales desde
económica en grandes granjas o a gran escala
un sitio a otro.
En el campo se pueden encontrar deportes como cutting • Puede modificarse para animales más grandes como
contests y camp drafting. En ambos se utiliza un caballo, vacas, chivos y cabras para esterilización automatizada,
donde se requiere una pequeña bestia que debe moverse de vacunación o medicación
forma relativa al movimiento del caballo. De hecho el
• Provee una cuarentena completa y puede prevenir
caballo debe tomar varias de las decisiones. Debe ser
serios riesgos de salud a los trabajadores
entrenado para reaccionar adecuadamente a las acciones de
la bestia, requiriendo horas de interacción con un novillo. • Elimina la transmisión de enfermedades virales al
La bestia es propensa a perder la paciencia de manera evitar la directa exposición humana a la sangre
rápida y simplemente alejarse del caballo, entonces
desarrolló Robocow como una ayuda de entrenamiento [14].
Como se observa en la siguiente figura, el cuerpo de novillo
se monta en un triciclo que puede rotar sobre un punto o
acelerar rápidamente en suelo pedregoso. Originalmente fue
programado para moverse según un patrón elegido, existe un
nuevo proyecto para añadir inteligencia bovina para
permitirle reaccionar directamente al movimiento del
caballo.
Figura 5 - Sistema de vacunación
Crianza de cerdos
Hoy en día miles de Robots Pellon alimentan animales en
Figura 4 - Robocow con caballo y jinete
distintas granjas en diecisiete países alrededor del mundo. El
gran éxito de los robots de alimentación lo describen sus
Vacunación y muestreo de sangre usuarios, quienes valoran la confiabilidad en las condiciones
En este proyecto, la idea de automatización básicamente de demanda.
incluye el concepto de automatización biomédica que La entrega precisa y funciones múltiples de la
implica el diseño e implementación de un sistema robotizado computadora del Robot Pig Pellon ofrecen una alimentación
que puede utilizarse para vacunación automática tanto de eficiente en miles de zonas diferentes.
humanos como de animales. Después de realizar una El robot de alimentación que se mueve sobre rieles
pequeña modificación en la adaptación este sistema también permite una alimentación individual óptima alimentando de
puede utilizarse para examinar muestras de sangre de forma acuerdo a los diagramas para cada estado de crecimiento. El
automática para eliminar el riesgo de una exposición directa robot ofrece diferentes técnicas de entrega de alimento que
del operario a la sangre del paciente no está disponibles con otros sistemas.
El robot es una máquina de cinco ejes, tres cartesianos y La alimentación lactancia ofrece distintas alimentaciones
dos auxiliares para el movimiento del actuador. El automáticas:
movimiento en cada uno de los ejes se controla con un • Mezcla de alimentación individual para cada cerda
pequeño motor paso a paso. La estructura del sistema es
mayoritariamente de aluminio y contiene partes de acero • Posibilidad de entrega de alimento a los cochinillos
inoxidable y embalaje de madera y nylon. En este estado de La alimentación de cerdas embarazadas permite pequeños
experimentación la mayoría de las partes se obtienen a partir cambios durante un determinado período desde la etapa de
de maquinaria utilizada y chatarra. lactancia hasta alimentación seca. La cerda no notará el
Algunas aplicaciones son:
(*) Este artículo ha sido desarrollado como parte de la asignatura Robots de Servicio
del Master en Automática y Robótica de la Universidad Politécnica de Madrid

6. cambio. El FlexPicker IRB de ABB puede llevar hasta 150 tomas
La alimentación dorada permite que la distribución móvil por minuto y utiliza un sistema de visión Cognex que
del Pig Robot entregue una cantidad de alimento sobre una observa la cinta transportadora y lee la posición y
distancia dada durante la conducción y cambios automáticos orientación de las rebanadas de carne.
de cambios de alimentación.
Por otra parte, la alimentación por pasos para cerdos
destetados permite cambios de alimentación de un alimento
a otro donde el alimento puede entregarse a alimentadores
automáticos y una cierta mezcla de alimento para un
alimentador sencillo o unidades más grandes.
Figura 7 - Robot de rebanado
Cercas virtuales para controlar ganado
Manejar animales domésticos es una actividad humana muy
antigua que ha ido cambio a lo largo de los siglos. El ganado
y otros animales se extienden sobre las grandes paraderas
cuyos perímetros están usualmente delimitados por cercas
convencionales. Las dos actividades esenciales son el
Figura 6 - Pig Robot confinamiento con cercas y el arreo. Un rancho típico tendrá
normalmente varios corrales separados por cercas
Sistema automático de corte convencionales. Los animales se rotan entre los corrales en
En 2006 la planta de Boras completó una actualización de su un intento de prevenir el sobrepastoreo y para práctica de
línea de corte utilizando equipo especializado de AEW cría de animales como durante el desteto o el parto. La
Delford del equipo de automatización y robots de ABB. La tecnología de cercas ha cambiado desde las piedras y palos a
planta de Boras había introducido algún equipo automático cables electrificados, pero todavía es un trabajo intenso
en 2005 para otras líneas que habían funcionado bien e instalar y mantener estas cercas y además de difícil
incrementado la productividad (PolySlicer Plus). reconfiguración. El arreo ha cambiado desde los pastores a
Las repetidas órdenes de equipo es una señal del éxito del pie quizás ayudados por perros, hasta el uso de caballos y
proyecto anterior. AEW Delford suministró un robot vehículos motorizados y hasta helicópteros. Sin embargo el
inteligente de carga de porciones (IPL), que usa ABB arreo es una actividad intensa cuando el ganado está sobre
robótica, para la línea previa de corte manual. La nueva línea grandes extensiones y los animales rotan con frecuencia para
utiliza un cortador Junior y el robot IPL utiliza un Flexpicker cumplir las restricciones de gestión de pastoreo. Es
IRB340 de ABB, unos de los robots de picking más rápidos físicamente un trabajo difícil, normalmente desarrollada en
en el mundo. condiciones climáticas extremas en lugares remotos. Los
La especificación para la línea a mejorar significa que costes del cercado y arreo suponen una fracción del coste de
tendría que manejar 26 paquetes diferentes y varios la crianza del animal, y no se ha beneficiado de las nuevas
productos de diferente peso. El cortador Junior produce pilas técnicas en la automática, computación y las
de productos de carne cortados. Estos se transportan a un riel comunicaciones.
y el robot IPL los toma desde las líneas y los empaca en un Dentro de la comunidad robótica existe un gran interés en
molde de plástico creando paquetes de 10 a 24 rebanadas. la interacción hombre-robot, pero poco en la interacción
El robot toma 12 rebanadas por vez y cuando prepara el robot-animal y esto es sorprendente dado el gran número de
pack de 24 cortes rota el segundo grupo de rebanadas 180º animales domésticos en los que confiamos, su importancia a
para presentar un paquete de rebanadas superpuestas. nuestra civilización.
Las bandejas cargadas las mueve el robot sobre un Fuji Manadas de animales como el ganado son sistemas
Flow Wrapper para empaquetado y sellado. Los paquetes complejos. El comportamiento de la manada es bien
luego se pesan, se les pone el precio y etiqueta por un conocido en granjas pero su estudio por expertos en
sistema AEW Delford Weigh Price Labeller y finalmente animales recién ha comenzado. Existen interesantes
envuelto para embalaje. interacciones entre los individuos, como la amistad,
(*) Este artículo ha sido desarrollado como parte de la asignatura Robots de Servicio
del Master en Automática y Robótica de la Universidad Politécnica de Madrid

7. formación de grupo, liderazgo y seguimiento. Existen
interacciones complejas con el ambiente, como la búsqueda
de fuentes de agua en una nueva pradera recorriendo el
perímetro de la cerca y caminando aleatoriamente dentro del
perímetro. El ganado ha demostrado memoria espacial y
memoria para reconocer pares y humanos. El objetivo es
desarrollar aproximaciones computacionales para estudiar
grupos de agentes con movilidad natural e interacciones
sociales. Estos sistemas difieren en muchas maneras de los
sistemas móviles ingenieriles porque sus agentes se mueven
por sí mismos debido a comportamientos naturales
complejos así como bajo el control del ambiente (por
ejemplo moverse hacia la comida o fuente de agua). La idea
es generar modelos de estos sistemas utilizando datos físicos
observables y utilizar estos modelos para sintetizar
controladores para el movimiento de agentes móviles. A
diferencia de los problemas familiares de control de robots, Figura 8 - Collar Smart y algoritmo de la cerca virtual
el estado animal (stress, hambre, deseo) es sólo parcialmente
observable y solamente podría emplearse un control del Robot de limpieza de cuadras de cerdo
movimiento limitado. La limpieza manual de las cuadras, utilizando el agua a alta
Hay dos aproximaciones fundamentalmente diferentes presión, es uno de las más tediosas tareas e insalubres que se
para controlar la posición del animal: un agente físico como lleva a cabo el ser humano. El propio proceso de
un perro-oveja o robot, o un dispositivo simulado que lleve limpieza contribuye al deterioro del medio ambiente de
trabajo debido a la suciedad, los microorganismos y el agua
el animal. La primera aproximación funciona aplicando una
sucia, que son inhalados por el operario. Por consiguiente, es
amenaza moderada que el animal tratará de evitar
esencial mejorar las condiciones de trabajo del personal que
escapando, sin embargo el conocimiento sobre dinámica de
realiza la limpieza diaria de las cuadras. La preocupación
la manda permite un número pequeño de agentes de social por la seguridad alimentaria y el bienestar del ganado
amenaza para controlar un gran número de animales. En esta son otras cuestiones esenciales.
categoría está el trabajo pionero de Vaughan quien demostró Las investigaciones en curso en Europa incluyen el
un robot móvil capaz de arrear grupos de patos a una desarrollo de robots de limpieza, de los cuales pocos se
posición determinada dentro de un corral circular. comercializan. Investigaciones de los actuales
La segunda aproximación se basa en un dispositivo activo dispositivos han demostrado que el rendimiento del robot es
en el animal que genera un estímulo deseado, típicamente un pobre en relación con la eficacia y la utilización del
spray oloroso, un sonido, o un estímulo eléctrico. Los detergente y agua. El consumo de agua para la robótica de
dispositivos para controlar mascotas domesticas como perros limpieza es hasta 400 veces superior a lo que se utiliza en la
están disponibles comercialmente, para prevenir ladridos o limpieza manual. Además, se requiere limpieza manual ya
restringirlos. El dispositivo trabaja midiendo la proximidad a que los robots actuales son incapaces de detectar la suciedad
un cable perimetral enterrado permitiendo utilizar un collar en las superficies. La limpieza basada en robots se desarrolla
simple en el perro. Claramente esta aproximación, basada en para el hogar y otros mercados similares. Si bien la
infraestructura instalada, sería prohibitiva desde el punto de investigación de prototipos de dispositivos de limpieza
vista económico para espacios muy extensos y tiene todas industrial han surgido, ninguno se basa en medidas
las desventajas de una cerca convencional (instalación, sensoriales en el proceso de limpieza. Si bien la visión
mantenimiento y no es configurable). Sin embargo, con la artificial es ampliamente aplicada en la automatización y la
vigilancia, la determinación de que una cama está sucia es
tecnología GPS, y la rápida reducción de los costes de estos
difícil debido a la falta de homogeneidad, el envejecimiento,
receptores, es posible implementar este tipo de cercas sin
el desgaste y el riesgo de errores de
instalar infraestructura. Estos significa, una frontera se puede
clasificación procedentes de estos factores. Estos obstáculos
definir en términos de coordenadas geográficas y un han sido recientemente resueltos por un sistema de sensores
estímulo se aplica cuando el animal se mueve más allá de la dedicado que puede obtener informes de alta calidad de
cerca. limpieza.
Esta funcionalidad reemplaza una cerca convencional y se En el sistema moderno de producción ganadera, una
conoce como cerca virtual. Modificando esta cerca de buena limpieza de pisos, cuadras y equipos es escencial para
manera dinámica conseguimos la función de arreo casi mantener la salud del ganado, la calidad del producto y la
gratis. seguridad alimentaria. Por lo tanto, la producción en masa
utilizada ampliamente en la cria porcina implica, que una
sección vacia debe limpiarse antes de introducir un nuevo
(*) Este artículo ha sido desarrollado como parte de la asignatura Robots de Servicio
del Master en Automática y Robótica de la Universidad Politécnica de Madrid

8. lote de jóvenes. Actualmente la limpieza se realiza Granja Nº cabezas
manualmente con agua a alta presión. Granja Laguna el Santo 295
Dos robots de limpieza se ha introducido recientemente en
el mercado para la limpieza de las cuadras de cerdos, pero su Artatxia C.E.C.A 120
uso sigue siendo escaso. Ambos robots son programados Cal Gris 54
para ejecutar la limpieza especificadon el movimiento y los Ganadería Indabu S.L. 47
patrones de chorros de alta presion de agua. Estos robots no
José Luis Castrillo Alonso 50
poseen forma de determinar la suciedad del piso, lo cual
lleva a una desventaja que es el exceso de limpieza
conllevando al uso excesivo de agua. Adicionalmente es Además, los sistemas de limpieza de cuadras de cerdo y
necesario es la limpieza manual para limpiar las areas a las alimentación de cerdos también tienen un gran auge y
que el robot no puede alcanzar. Por otra parte, el uso de un mercado en el sector de producción porcina en España,
robot puede gestionar la limpieza de un 80% de los establos, cuarto país productor de porcino del mundo, y ocupa el
lo cual beneficia a los empleados que trabajan en las segundo lugar en Europa después de Alemania.
cuadras. Si bien varias de las aplicaciones descritas en este artículo
no están presentes en la industria, esto se debe a que en su
mayoría son aplicaciones en desarrollo y no un producto
estandarizado en el mercado.
Estos datos indican que, por segundo año consecutivo, la
industria de la automoción -fabricación de vehículos y
componentes- deja de acaparar la mayoría de las unidades
instaladas al año en España. Se trata de una nueva tendencia
que marca el futuro de la robótica industrial.
VI. CONCLUSIONES Y FUTURAS LÍNEAS
La robótica se está filtrando en todos los aspectos de la
ganadería. Las aplicaciones son muchas y variadas, pero
todavía existe un gran campo de mas innovación. La
robótica inteligente será bienvenida en la mayoría de las
industrias esenciales en este campo.
Un gran desafío que enfrenta la robótica en el sector
Figura 9 – Robot de limpieza de corral de cerdo ganadero es el ambiente hostil. Esto se debe a una
combinación de las condiciones del clima y los cambios
rápidos en la iluminación.
V. EL SECTOR EN ESPAÑA
En ganadería generalmente, existe una serie de cuestiones
España se sitúa como séptimo país del mundo y cuarto de a enfrentar.
Europa en número de robots instalados con cerca de 31000
• La continua pérdida de experiencia en la industria
unidades. No en vano, la industria española incorporó 2800
nuevos robots en 2008, lo que supone un incremento del • Nuevos sensores y actuadores robustos y fiables se
10,7% con respecto al 2007, según datos recientes de la necesitarán para trabajar en condiciones climáticas
Asociación Española de Robótica y Automatización extremas que son las condiciones básicas de trabajo
Tecnologías de la Producción (AER-ATP). Más de la mitad
en muchas zonas de ganadería
de los robots vendidos en España durante el 2008 se
implantaron en el sector eléctrico, electrónico, aeronáutico, • Existe una barrera de costes debido al pequeño margen
farmacéutico y, sobre todo, en el agroalimentario que de ganancia de muchas zonas ganaderas. Esto requerirá
experimentó un crecimiento del 30% con respecto al 2007. una metodología generalizada para sistemas robotizados,
Estos números indican el creciente interés que la industria o alguna otra medida para bajar los costes unitarios
española le está otorgando a la mejora de sus instalaciones
para mejorar sus técnicas productivas y el rendimiento de los
procesos mediante sistemas automatizados que pueden
incorporar robots y sistemas inteligentes.
Uno de los sectores de mayor crecimiento es el de ordeño
automatizado donde existe un parque relativamente
importante. La siguiente tabla refleja estas instalaciones:
(*) Este artículo ha sido desarrollado como parte de la asignatura Robots de Servicio
del Master en Automática y Robótica de la Universidad Politécnica de Madrid

9. REFERENCIAS
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(*) Este artículo ha sido desarrollado como parte de la asignatura Robots de Servicio
del Master en Automática y Robótica de la Universidad Politécnica de Madrid