A mezőgazdasági robotika egyik legnagyobb kihívása nem az, hogy a gép megtalálja a termést, hanem az, hogy úgy nyúljon hozzá, ahogy egy gyakorlott emberi kéz tenné. A szamóca esetében ez különösen nehéz feladat: a gyümölcs sérülékeny, gyorsan romlik, és a rossz időben végzett szedés komoly minőségi veszteséget okozhat. A Cornell Egyetem kutatói most olyan puha robotfogót fejlesztettek, amely nyújtható száloptikai érzékelők segítségével képes felmérni a gyümölcs keménységét. Vagyis nemcsak látja, hanem „érzi” is a termést. A rendszer a tapintás alapján becsüli meg az érettséget, majd kíméletes csavaró mozdulattal választja le az epret a növényről.
Nem markol, hanem érez
A fejlesztés lényege a robotfogóba épített két száloptikai szenzor. Ezek a görbületet és a nyomást mérik, így a rendszer képes felmérni a gyümölcs alakját és keménységét. Ez azért fontos, mert a hagyományos, merevebb robotkarok könnyen megsérthetik a puha bogyós gyümölcsöket. A kutatók szerint az érzékelők mechanikai tulajdonságai hasonlóak magához a puha fogóhoz. Ez közelebb viszi a rendszert ahhoz, ahogy az emberi kéz működik: nem különálló érzékelőként, hanem szinte a „bőrön” keresztül érzékeli a gyümölcs állapotát.
Az eper csak a kezdet
A robotot eperrel tanították be, mert ennél a gyümölcsnél a szín viszonylag jól jelzi az érettséget. Ez lehetőséget adott arra, hogy a tapintással mért keménységi adatokat összevessék a vizuális érettségi jelekkel. A rendszer így megtanulhatta, milyen tapintási mintázat utal arra, hogy a gyümölcs már szedhető. Ez különösen izgalmas irány, mert sok gyümölcsnél a külső szín nem ad elég pontos információt. Ilyen lehet például az avokádó, az ananász vagy a pawpaw, amelynél az érettség gyorsan bekövetkezik, de kívülről nehezen felismerhető.
Csavar, nem tép
A betakarításnál nemcsak a fogás számít, hanem az is, hogyan válik le a gyümölcs a növényről. A Cornell fejlesztése ezért nem egyszerű húzómozdulatot alkalmaz, hanem egy bolygóműves mechanizmus segítségével elforgatja a fogót. Ez a csavaró mozgás segít abban, hogy az eper sérülés nélkül leváljon a szárról. A rendszer kamerát is kapott, hogy a levelek mögött vagy részben takarásban lévő gyümölcsöket is azonosítani tudja. Ez a gyakorlatban kulcskérdés, hiszen egy ültetvényen a termések ritkán helyezkednek el „laboratóriumi rendben”.
Robotok a vegyszer és a munkaerő szorításában
A fejlesztés messze túlmutat az epren. A mezőgazdaságban világszerte egyre nagyobb gond a kézi munkaerő hiánya, miközben a termelőknek csökkenteniük kell a veszteséget, a növényvédőszer- és műtrágyafelhasználást, valamint javítaniuk kell a termés minőségét.
A precíziós robotok ebben új lehetőséget hozhatnak. Ha a gépek képesek egyedileg felismerni a termések állapotát, pontosabban időzíthető a szüret, csökkenthető a túlérett vagy éretlen áru aránya, és hatékonyabbá válhat a termesztés. A kutatók szerint a robotok olyan termelési rendszereket is gazdaságossá tehetnek, amelyek ma még túl bonyolultak vagy túl munkaigényesek lennének.
Szép ígéret, de még nem holnapi tömeggép
A puha robotfogó fejlesztése látványos lépés a kertészeti automatizációban, de nem érdemes úgy kezelni, mintha holnaptól minden eperföldön ilyen gépek dolgoznának. A szabadföldi és fóliás környezet rendkívül változatos: más a fény, a növényszerkezet, a gyümölcs elhelyezkedése, a talajállapot és a betakarítás tempója. A valódi áttöréshez nemcsak jó érzékelőkre, hanem gyors, megbízható, könnyen javítható és gazdaságosan üzemeltethető rendszerekre lesz szükség. Az irány azonban egyértelmű: a mezőgazdasági robotika egyre közelebb kerül ahhoz, hogy ne csak erős legyen, hanem finom mozdulatokra is képes.
Az eper pedig tökéletes tesztnövény ehhez. Ha egy robot meg tudja fogni, meg tudja ítélni és sérülés nélkül le tudja szedni ezt a kényes gyümölcsöt, akkor a technológia más, nehezebben értékelhető kultúrákban is komoly szerepet kaphat. A jövő szüretelőgépe talán már nem csak látni fogja a termést, hanem érezni is.
Forrás: hortidaily
MezőHír Tudástár: szüretelő robot – olyan mezőgazdasági betakarító automatizáció, amely érzékelők, kamera és robotfogó segítségével felismeri a termés állapotát, méri annak érettségét vagy sérülékenységét, majd kíméletes mozdulattal választja le a növényről, csökkentve a kézi munkaigényt és a minőségi veszteséget.
