Egy új, puha robotfogó forradalmasíthatja a kényes gyümölcsök betakarítását. A West Virginia University kutatója szerint a technológia nemcsak az eperhez és az avokádóhoz lehet hasznos, hanem olyan gyorsan romló, nehezen szállítható gyümölcsök piacra jutását is segítheti, mint a pawpaw.
Nem markol, hanem érez
A gyümölcsszedő robotok egyik legnagyobb problémája eddig az volt, hogy túl keményen nyúltak a terméshez. A merev robotkarok és fogók könnyen megnyomhatják az érett, vékony héjú, sérülékeny gyümölcsöket, így a betakarítás után gyorsabban romolhat az áru.
Ezen változtatna az a puha, „squishy”, vagyis rugalmas és összenyomható robotkéz, amelynek fejlesztésében Anand Mishra, a West Virginia University gépészeti, anyagtudományi és repüléstechnikai tanszékének adjunktusa is részt vett. A robotfogó szilikonból és poliuretánból készült puha „ujjakkal” dolgozik, így jóval kíméletesebben érinti a gyümölcsöt, mint a hagyományos, kemény robotalkatrészek.
Látja, méri, tapintja az érettséget
A fejlesztés lényege nem csupán a finomabb fogás. A robotkéz többféle szenzort használ, hogy felmérje a gyümölcs méretét, görbületét, színét és érettségét. Vagyis nem vakon markol, hanem információ alapján dönt arról, érdemes-e leszedni az adott termést. Ez különösen fontos azoknál a gyümölcsöknél, amelyeknél az érettséget nem mindig lehet pusztán ránézésre megállapítani. Az avokádó például nem feltétlenül mutat látványos színváltozást az érés során, ezért a tapintás, a keménység és a forma érzékelése kulcskérdés lehet. A robotfogó a szamócát akár a kocsány megcsavarásával is képes leszedni, vágóeszköz nélkül. Ez egyszerűbbé és kíméletesebbé teheti a betakarítást.
A szamócánál minden nap számít
A kutatók szerint a technológia egyik legnagyobb előnye a romlási veszteségek csökkentése lehet. Egyes gyümölcsök, például a citrusfélék, viszonylag hosszabb ideig betakaríthatók, de a szamóca vagy a málna szedési ablaka gyakran csak egy-két nap. Ráadásul ezek a gyümölcsök puhák, vékony héjúak, könnyen sérülnek, ezért a rossz időzítés és a durva kezelés komoly veszteséget okozhat. A szamócatermesztők a betakarítás után akár jelentős, egyes esetekben 25 százalékos veszteséggel is számolhatnak. A robot gyors és pontos vizsgálata csökkentheti a túlérett vagy sérült termés arányát, és jobb minőségű árut juttathat a fogyasztókhoz.
Öt ujj, mint egy kéz – vagy inkább mint egy tengeri csillag
A fejlesztett robotfogó ötujjú kialakítású, így valamelyest emberi kézre emlékeztet, de a kutatók szerint van benne valami tengeri csillagra hasonlító forma is. Ez nem véletlen.
Mishra kutatócsoportja biológiai mintákat követő robotokat fejleszt. A cél olyan rugalmas, puha, állatszerű mozgású robotok létrehozása, amelyek másképp kezelik az erőhatásokat, mint a hagyományos fémes, merev gépek. A természetből vett megoldás itt nagyon is gyakorlati értéket ad: a puha robot jobban alkalmazkodik a gyümölcs alakjához, kevésbé sérti meg azt, és tapintással is képes érzékelni a nyomást, a görbületet, sőt a csúszást is.
Egy kilót is felemel, mégis finoman bánik a terméssel
A kutatók először bolti szamócákon, majd élő szamócanövényen tesztelték a robotfogót. Az eredmények alapján a szerkezet kevesebb mint két másodperc alatt képes nyitni és zárni, saját tömegének több mint tizenhatszorosát is meg tudja emelni, és közel százszázalékos pontosságot ért el az alakfelismerésben. Az ujjakban nyújtható optikai szálak működnek tapintási és görbületérzékelőként, a tenyérrészben pedig miniatűr kamera és távolságmérő található. Ez a kombináció teszi lehetővé, hogy a robot ne csak lássa, hanem „érezze” is a gyümölcsöt.
Nem csak a gazdáknak lehet nagy dobás
Bár a fejlesztés közvetlen célja a gyümölcsbetakarítás hatékonyabbá tétele, a puha robotfogó ennél jóval szélesebb területen is használható lehet. A kutatók szerint az űrkutatásban, az egészségügyi robotikában, az élelmiszer-kezelésben és akár víz alatti manipulációs feladatokban is lehet jövője. A mezőgazdaságban azonban a legközvetlenebb hatás a munkaerőhiány mérséklése, a veszteségek csökkentése és a minőség javítása lehet. A kézi gyümölcsszedés egyre nagyobb kihívás, miközben a fogyasztók hibátlan, friss és sérülésmentes árut várnak.
Forrás: HortiDaily
MezőHír Tudástár: mezőgazdasági robotkéz – A mezőgazdasági robotkéz olyan szenzorokkal és vezérlőrendszerekkel ellátott robotikai eszköz, amely képes a termények automatikus megfogására, vizsgálatára és betakarítására. A puha robotfogók rugalmas anyagokból készülnek, így a sérülékeny gyümölcsöket is kíméletesen kezelik, miközben érzékelhetik azok méretét, alakját, érettségét és felületi jellemzőit. Alkalmazásuk csökkentheti a betakarítási veszteségeket, javíthatja a termés minőségét és mérsékelheti a munkaerőhiány hatásait.