Robot

Jan 01, 2024

Por Owen Reimer, Flatwater Free Press

30 de junio de 2023, 6 am ·

Cada año, decenas de agricultores estadounidenses resultan heridos o mueren después de subirse a un contenedor de granos.

Un dúo de padre e hijo de Aurora fundó su empresa única con una misión: no más botas de ese tipo.

Chad Johnson y su hijo Ben Johnson han creado un robot, el Grain Weevil, destinado a realizar la mayoría de las tareas necesarias (y a menudo peligrosas) que los agricultores realizan dentro de sus contenedores.

La pareja comenzó a desarrollar su robot en 2020, después de que un amigo granjero les pidiera que construyeran un robot para que el granjero nunca tuviera que volver a meterse en un contenedor.

Hay muchas razones para querer mantenerse alejado de los contenedores de granos, las grandes estructuras cilíndricas de metal que muchos agricultores utilizan para mantener el grano cosechado seco y libre de insectos.

Cada año, los trabajadores resultan heridos o mueren después de quedar atrapados, asfixiados o sufrir un ataque cardíaco. El trabajo es tan peligroso que cada mes de febrero se designa una Semana de Seguridad en los Silos de Granos.

El Grain Weevil, una posible solución a parte de este peligro, ahora está ganando elogios mientras se somete a pruebas de seguridad en cuatro estados y se acerca a su fecha de lanzamiento.

La empresa fue nombrada recientemente Empresa de Innovación del Año NBDC 2022.

Si se certifica, Grain Weevil se convertirá en el único robot de seguridad de contenedores de granos de su tipo disponible comercialmente en el mundo. Ya es algo más: la pieza central de un trabajo de amor de años para una familia de Nebraska amante de los robots.

Ben Johnson se dedicó a la robótica temprano y participó en competencias de robótica cuando aún estaba en la escuela primaria. Cuando se unió al equipo de robótica de la escuela secundaria, su padre Chad Johnson era su entrenador.

"Lo arrastré a la feria estatal y lo obligué a hacer demostraciones porque es una forma realmente genial de tratar de darle habilidades para poder hacer algo que sería divertido", dijo Chad Johnson. "De repente, los proyectos se convirtieron en un verdadero negocio".

En la escuela secundaria, Ben Johnson se dedicó a diseñar placas de circuito impreso y a realizar cableado para crear robots personalizados para varias pequeñas empresas.

Construyó un prototipo a control remoto para un sistema de elevación de camión volquete. Construyó una exhibición dinámica para una empresa de caza. Creó un “robot de seguimiento”, que seleccionaba el color de la camiseta de un guía turístico y luego seguía al guía para realizar recorridos virtuales en video.

Se matriculó en la Universidad de Nebraska en Omaha, donde estudió ingeniería eléctrica. Continuó trabajando en el robot de seguimiento. Fue entonces cuando un amigo de la familia, un granjero, se acercó a padre e hijo y les pidió: ¿Podrían construirme un robot que nos mantuviera a mí y a mis hijos fuera de los contenedores de granos?

Los Johnson no tenían experiencia en agricultura y desconocían los peligros cotidianos dentro de los contenedores de granos. Después de investigar un poco, aceptaron el desafío y decidieron construir un prototipo.

"En ese momento ni siquiera pensábamos que fuera un negocio real", dijo Ben Johnson. "Solo queríamos ayudar a nuestro amigo".

Los agricultores realizan una variedad de tareas dentro de un contenedor de granos. Debido a que aparece una capa de corteza en la parte superior, alguien debe romperla manualmente. Para mantener un flujo de aire constante, alguien debe nivelar el grano, lo que puede requerir horas de palear.

Cuando se vacía un depósito de granos, una barrena tira del grano hacia el centro. Pero a menudo debe haber alguien dentro, recogiendo el grano de las paredes del contenedor.

Los Johnson midieron la temperatura del aire dentro de un contenedor: 120 grados Fahrenheit.

"No hay flujo de aire allí", dijo Ben Johnson. “Si estás trabajando allí, está estancado, el sudor se acumula en tus brazos. Hay polvo y si no usas un respirador tendrás terribles problemas pulmonares más adelante en la vida”.

La combinación de calor abrasador, grano sobre la cabeza y una barrena moviéndose debajo durante horas es una receta para el desastre, dijo.

En 2022, se reportaron al menos 29 atrapamientos de granos, 11 de los cuales provocaron la muerte, según Nationwide Insurance Company. En la última década, se han revelado más de 300 trampas, y se estima que un 30% no se informó.

Las cosas empezaron a moverse rápidamente después de que los Johnson desarrollaron su primer prototipo.

Consiguieron que su primer modelo funcionara un sábado por la mañana de 2020. El lunes presentaron una patente. El martes, un grupo local de productores de maíz patrocinó una proyección comunitaria de la película “Silo”.

Basado en una historia real, “Silo” es un thriller de 2019 que sigue los esfuerzos de una comunidad para salvar a un niño atrapado en un contenedor de granos.

Los Johnson llevaron un clip de su robot a la proyección. Mostraron a los miembros de la comunidad la máquina que pudo haber evitado el accidente representado en la película. Fueron bombardeados con preguntas y comentarios sobre el gorgojo de los cereales por parte de los agricultores que asistieron a la proyección.

Alguien publicó su clip en Twitter. Los Johnson recibieron cientos de mensajes directos. Se dieron cuenta de que tenían un producto que podía generar impacto.

El equipo de padre e hijo tenía experiencia en la fabricación de robots a partir de piezas de automóviles y cualquier material que pudieran encontrar; en un momento, Ben creó un robot llamado "cosas que encontramos en Ace Hardware" para una competencia. Pero aplicar este conocimiento a un robot autónomo que conducía un contenedor de granos resultó difícil.

El prototipo demostró que el concepto era posible. Pero este Grain Weevil original podía conducir sólo 30 segundos.

Cada vez que Ben regresaba a casa de la universidad, padre e hijo trabajaban en el garaje. Abordaron un tema tras otro. Modificaron el funcionamiento del robot una y otra vez. Se decidieron por una batería nueva, una que no existía hace unos años. Construyeron 10 modelos diferentes del Grain Weevil.

“Eso es lo que ha sido esa fase de transición para nosotros”, dijo Chad Johnson. “Prepare ese robot para que pueda funcionar en la granja, de modo que sea fácil de usar y confiable y todo eso. Ha sido un proceso divertido”.

Ben Johnson y su amigo Zane Zents comenzaron a trabajar para Grain Weevil a tiempo completo justo después de graduarse de la universidad en mayo de 2021. Chad Johnson hizo lo mismo en enero de 2022 y renunció a su anterior trabajo de tiempo completo.

Alesa Johnson, la esposa de Chad y madre de Ben, también trabaja para la empresa como administradora de subvenciones.

"Si eres un nerd y padre, el sueño de todo padre es construir robots con tu hijo", dijo Chad Johnson. "Me siento muy afortunado de tener una relación en la que podemos trabajar juntos, divertirnos y realmente marcar la diferencia".

Hoy en día, el gorgojo de los cereales ha acumulado más de 80 millones de visitas en las redes sociales, dice la familia.

Los agricultores preguntan constantemente: ¿Cuándo podré comprar uno?

Los agricultores también han desempeñado un papel importante en el diseño del robot. Los inventores recopilaron datos de cientos de agricultores para comprender las necesidades de diferentes granjas y diferentes contenedores.

"Me gustaría agradecer a todos los agricultores que trabajaron con nosotros", dijo Chad Johnson. "Han tenido un impacto en lo que hemos ido y en lo que estamos haciendo porque sus ideas se han implementado en nuestra máquina".

Actualmente, la empresa está trabajando en la certificación de seguridad. Los depósitos de cereales son lugares peligrosos, ya que el polvo de cereales suspendido en el aire puede explotar. El gorgojo del grano debe probarse minuciosamente para asegurarse de que no produzca calor extremo ni chispas.

La certificación de seguridad es el mayor obstáculo al que se enfrenta la empresa antes del lanzamiento. Esperan tener un lanzamiento preliminar del Grain Weevil para este otoño, con un lanzamiento más amplio planificado para el próximo año.

El actual gorgojo del grano puede realizar la mayoría de las tareas que antes los agricultores necesitaban hacer dentro de un contenedor, dicen los inventores. Pero todavía no todas las tareas. Por ejemplo, no puede barrer el suelo, por lo que sigue siendo necesaria la entrada humana. Los líderes de la empresa esperan alcanzar su objetivo final: no tirar botas a la basura en los próximos años.

"Ese es el objetivo a largo plazo: tener máquinas automatizadas que puedan hacer el trabajo que ningún ser humano debería hacer", afirmó Chad Johnson. "Ese es nuestro robot".

Flatwater Free Press es la primera sala de redacción independiente y sin fines de lucro de Nebraska centrada en investigaciones y artículos destacados que importan. Esta historia fue publicada originalmente por Silicon Prairie News, el medio de noticias hermano de FFP dedicado a todo lo relacionado con las nuevas empresas y las pequeñas empresas de Nebraska.

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