Új szintre léphet az élelmiszeripari automatizálás: amerikai kutatók olyan robotkezet fejlesztettek, amely képes sérülékeny termékeket is megfogni anélkül, hogy kárt tenne bennük. A FORTE technológia különösen a gyümölcs- és zöldségfeldolgozásban hozhat áttörést.
Ahol a robot eddig elbukott
Az ipari robotok ma már gyorsak, pontosak és fáradhatatlanok, de van egy terület, ahol rendre gondba ütköznek: a kényes, sérülékeny termékek kezelése. Egy málnát, puha gyümölcsöt vagy akár egy burgonyachipset nem lehet ugyanazzal a mozdulattal megfogni, mint egy dobozt vagy egy fémalkatrészt. Az ilyen feladatokhoz nem elég az erő, érzékenység is kell.
Erre a problémára keresett választ a The University of Texas at Austin kutatócsoportja, amely a FORTE nevű rendszert fejlesztette ki. A név a Fragile Object Grasping with Tactile Sensing rövidítése, vagyis a technológia lényege az, hogy a robot nemcsak megfog, hanem közben „érez” is.
A robot, amely tapintással dolgozik
A fejlesztés egyik kulcsa, hogy a robotujjak nem hagyományos, merev megfogóelemek. Működésük a halak úszóinak úgynevezett „fin-ray” hatásán alapul, vagyis a szerkezet képes rugalmasan igazodni a megfogott tárgy alakjához. A 3D nyomtatással készült ujjak belsejében légcsatornák futnak, amelyek tapintásérzékelőként működnek. Amikor a robot hozzáér egy tárgyhoz, ezekben a csatornákban megváltozik a levegő nyomása. A beépített szenzorok ezt valós időben mérik, így a rendszer azonnal észleli, ha a tárgy csúszni kezd, és korrigálja a szorítóerőt. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy a robot nem egyszerűen ráfog valamire, hanem folyamatosan igazítja a mozdulatát.
Málnától a chipsig
A kutatók összesen 31 különböző tárgyon próbálták ki a rendszert. A tesztben szerepelt málna, burgonyachips, alma, lekvárosüveg, biliárdgolyó és konzervdoboz is. Ez azért fontos, mert jól mutatja: nem egyetlen terméktípusra fejlesztett megoldásról van szó, hanem szélesebben használható technológiáról. A robot az egyszeri próbálkozásos megfogási tesztekben 91,9%-os sikerarányt ért el. A csúszásérzékelés még ennél is erősebb eredményt mutatott: 93%-os felismerési arány mellett 100%-os pontosságot értek el. Magyarul: ha a rendszer jelezte, hogy megcsúszik a tárgy, abban nem tévedett.
Ezért lehet fontos az élelmiszeriparnak
Az élelmiszeriparban a kézi munka kiváltása sok területen még mindig nehéz, mert a gépek nem tudnak elég finoman bánni a termékekkel. Egy ilyen robotkéz viszont komoly előnyt jelenthet a válogatásban, csomagolásban, feldolgozásban és anyagmozgatásban is.
A gyümölcsök, zöldségek, pékáruk vagy sérülékeny snacktermékek esetében minden összenyomott, repedt vagy tört darab veszteséget jelent. Ha a robot csak akkora erőt használ, amennyi feltétlenül szükséges, akkor csökkenhet a selejt aránya, javulhat a termékminőség, és könnyebben automatizálhatók azok a műveletek is, amelyekhez eddig emberi kéz kellett. A holland paradicsomszedő robotról itt írtunk korábban.
Nemcsak ügyes, hanem jól alakítható is
A 3D nyomtatott érzékelők további előnye, hogy viszonylag könnyen formálhatók különböző feladatokra. Ez azért lényeges, mert az élelmiszeriparban ritkán van két egyforma termék: más fogást kíván egy alma, egy paradicsom, egy paprika vagy egy marék leveles zöldség. A FORTE egyik nagy ígérete éppen az, hogy nem egyetlen szabványos tárgyra optimalizálták.
Forrás: fruitveb.hu
MezőHír Tudástár: tapintásérzékelő robotkéz – sérülékeny termények és élelmiszerek kíméletes megfogására kialakított, szenzorvezérelt megfogórendszer, amely valós időben érzékeli az érintést és a megcsúszást, ezért a szorítóerőt folyamatosan az anyaghoz és az alakhoz igazítja; szerepe az automatizált válogatás, csomagolás és feldolgozás selejtcsökkentő, minőségvédő támogatása.
