Американський м’який робот визначає стиглість ягід і збирає полуницю
Дослідники з Корнелла створили інноваційний м’який роботизований захоплювач, який використовує розтяжні волоконно-оптичні датчики для визначення стиглості плодів на дотик та збору полуниці без пошкоджень. Ця система має можливість вимірювати твердість ягід і використовує скручувальний рух для обережного зняття плодів з лози.
Проект, що отримав широку увагу, був опублікований 23 березня в журналі Nature Communications і проводився під керівництвом Ананда Мішри в лабораторії Роба Шеперда, професора машинобудування імені Джона Ф. Карра. Команда вела спільну роботу з Марвіном Пріттсом, професором садівництва, аби розробити ефективні рішення для виробництва ягід.
“Чудова річ у Корнеллі полягає в тому, що ми справді чудова сільськогосподарська школа, і завдяки цьому відкривається багато можливостей”, – зазначив Шеперд.
Захоплювач оснащений двома волоконно-оптичними датчиками, які оцінюють кривизну та тиск, що дозволяє системі точно регулювати захоплення, запобігаючи пошкодженню ягід.
“Волоконно-оптичні тензодатчики мають ті ж механічні властивості, що й захвати, які їх використовують. Тож це ніби м’якоть відчуває плід, а не окремі датчики”, – підкреслив Шеперд.
Система була навчена на прикладі полуниці. Шеперд зазначає, що його команда змогла навчити модель розпізнавати, коли ягода стигла, спираючись на дотик і перевірки.
“Ананд зміг точно оцінити, коли настав слушний час для збору полуниці, на основі виміряної ним жорсткості”, – пояснив науковець.
Коли плід захоплений, механізм обертає захват, аби від’єднати плід без тягнення. Вбудована камера допомагає ідентифікувати фрукти, які можуть бути приховані листям. Цю систему можна також застосовувати до інших культур, стиглість яких важко визначити, таких як авокадо, ананаси та папайя.
“Проблема з папайєю полягає в тому, що ви не можете побачити, коли вона дозріла, і вона дозріває так швидко, що якщо ви не будете поруч у потрібний час, ви просто її пропустите”, — зауважив Шеперд.
Дослідники підкреслюють, що роботизовані системи можуть підтримувати моделі виробництва з кількома видами культур, що допоможе зменшити залежність від пестицидів та добрив.
“Роботи дозволять нам робити те, що ми зараз не можемо робити економічно”, — підсумував Шеперд.
