Инженеры Университета Монаша разработали робота, способного выполнять автономную уборку яблок. Они пояснили, что разработка направлена на решение хронической нехватки рабочей силы в сельскохозяйственном секторе Австралии, вызванной COVID-19, а также на преодоление продовольственного кризиса в будущем. Авторы изобретения отмечают, что роботизированный сбор фруктов и овощей требует наличия системы технического зрения для обнаружения и определения местонахождения плодов. Чтобы повысить вероятность успеха и уменьшить повреждение продукции в процессе уборки, также требуется информация о форме, а также о расположении и ориентации соединения стебель-ветвь.
Чтобы справиться с этой проблемой, исследователи создали современный алгоритм планирования движения с быстрой генерацией траекторий без столкновений, чтобы минимизировать время обработки и перемещения роботизированной руки между яблоками. Система зрения робота может идентифицировать более 90 процентов всех видимых яблок с расстояния примерно 1,2 метра. Система может работать при всех типах освещения и погодных условиях, включая интенсивный солнечный свет и дождь, а для обработки изображения яблока требуется менее 200 миллисекунд.
«Мы также внедрили алгоритм планирования пути, который может генерировать траектории без столкновений для более чем 95 процентов всех достижимых яблок», – Чао Чен, ведущий автор разработки. По словам Чена, робот захватывает яблоки с помощью специально разработанной мягкой «руки» с пневматическим приводом и системой всасывания, которая эффективно срывает яблоки с веток, сводя к минимуму повреждение фруктов и самого дерева. После обширных испытаний в феврале и марте на заводе Fankhauser Apples в Друине, штат Виктория, робот смог собрать более 85 процентов всех доступных яблок. Из всех собранных яблок менее 6% были повреждены из-за удаления плодоножек.
При работе робота на половинной скорости он распознавал, срывал и откладывал яблоко каждые 12,6 секунды. Оптимизация процесса захвата и укладки фруктов сократила время до девяти секунд. На полной мощности робот справляется с задачей за семь секунд. Разработкой роботов для сбора урожая занимаются многие компании. Так, в прошлом году был представлен сборщик яблок российского производства. Он был спроектирован Федеральным научным агроинженерным центром ВИМ при поддержке Финансового университета при Правительстве России. Робот собирает плоды, начиная с верхнего яруса, при помощи манипуляторов, оснащенных захватами. В среднем на убор одного плода, по оценке разработчиков, у робота уходит 10 секунд.
