Дослідники з Університету штату Вашингтон представили новий недорогий роботизований маніпулятор для збору яблук, який має потенціал значно полегшити процес збору врожаю та виконання інших завдань у садах. Цей прототип, виконаний у формі м’якого надувного маніпулятора, здатний візуально ідентифікувати яблука та здійснювати їх збір, висуваючись і втягуючись у процесі. Один цикл збору займає близько 25 секунд.
Проект розроблений у рамках досліджень, опублікованих у журналі Smart Agricultural Technology, вченими зі Школи машинобудування та матеріалознавства Університету штату Вашингтон.
Маніпулятор важить менше 22,5 кг і має довжину близько двох футів. Його конструкція складається з тканинної оболонки, наповненої повітрям, що забезпечує легкість та достатню міцність для використання в саду. Команда проекту працює спільно з дослідниками з Дослідницького центру розширення Проссера та Маноджем Каркі з Корнельського університету з метою інтеграції маніпулятора в автоматизовану мобільну платформу, призначену для переміщення по рядах саду.
“Нескладність конструкції робить її недорогою, простою в обслуговуванні та дуже надійною для м’якого робота”, — зазначив доцент кафедри Флаерті.
Обмеженість робочої сили залишається серйозною проблемою для виробників фруктових дерев, особливо під час сезону збору врожаю. Штат Вашингтон займає лідируючу позицію у виробництві яблук та черешень у США, а сади залежать від великої кількості сезонних працівників для виконання таких завдань, як обрізка та збір врожаю. Зниження доступності робочої сили призвело до того, що в деяких садах плоди залишаються незібраними.
Сучасні роботизовані системи збору врожаю, як правило, відрізняються великими розмірами і високою вартістю, що обмежує їхнє впровадження. Матеріали, використовувані для створення надувної руки, коштують близько $5500, а її легка конструкція знижує ризик пошкодження фруктів або гілок, що дозволяє безпечно працювати в близькості до людей. Ця конструкція особливо підходить для сучасних садів із планарними або V-подібними системами тренування.
За словами Раяна Дороша, одного з авторів дослідження, така недорога та безпечна роботизована платформа ідеально пристосована для використання в саду. Однак рука залишається повільнішою порівняно з людиною-збирачем, яка може зібрати яблука приблизно за три секунди. Дослідники працюють над вдосконаленням механічних елементів та покращенням системи виявлення, адже наразі вона обмежує продуктивність більше, ніж сам рух руки. Подальші розробки включатимуть адаптацію маніпулятора для виконання таких завдань, як обрізка, проріджування квітів та обприскування.
Дослідницька група також співпрацює з Управлінням інновацій та підприємництва Університету штату Вашингтон для захисту інтелектуальної власності та потенційної комерціалізації проекту. Фінансування для дослідження надали Національний науковий фонд, Національний інститут продовольства та сільського господарства США, а також Комісія з дослідження плодів дерев штату Вашингтон. Польові випробування проходили на фермі Allan Brothers Fruit у Проссері, штат Вашингтон.