Роботизированная рука собрала 90% яблок без повреждений

Роботизированный захват, разработанный учеными из Университета штата Вашингтон, способен бережно срывать яблоки с деревьев и станет частью доступного садового робота будущего. Этот инновационный захват входит в состав роботизированной системы, которую исследователи надеются использовать для автоматического сбора урожая в штате Вашингтон, главном производителе яблок в США. Это поможет уменьшить дефицит рабочей силы в отрасли, согласно пресс-релизу WSU, написанному Тиной Хилдинг.

Исследователи недавно представили свою работу на 7-й Международной конференции IEEE по мягкой робототехнике.

«Мы надеемся, что наша разработка поможет садоводам создать доступного и эффективного робота для сбора яблок. Захват использует три троса для управления пальцами из твердого пластика, напечатанными на 3D-принтере, с силиконовыми наконечниками. Пальцы достаточно мягкие, чтобы не повредить яблоки, но достаточно сильные, чтобы сорвать их с ветки. Стоимость изготовления такой роборуки составляет около 30 долларов. Захват оснащен переключателем, позволяющим захватывать и отпускать яблоки. В испытаниях захват собрал более 87,5% яблок, не повреждая их», — сказал Крис Нинатанта, аспирант Школы машиностроения и материаловедения WSU и первый автор статьи «Нехватка рабочей силы в Вашингтоне может нанести значительный ущерб садам».

«Мы стремимся внести вклад в механизацию садоводства через новые разработки», — добавил Минг Луо, который вместе с Маноджем Карки, профессором кафедры инженерии биологических систем и директором Центра точных и автоматизированных сельскохозяйственных систем WSU, возглавил проект.

Вашингтон является лидером по производству яблок в стране, и в 2022 году вклад этой отрасли в ВВП США составил более двух миллиардов долларов. Ежегодно фермы в штате нанимают сотни рабочих для выполнения различных задач, таких как опыление, обрезка, прореживание цветов и сбор урожая. Однако из-за старения населения и сокращения числа сельскохозяйственных рабочих-мигрантов фермеры сталкиваются с трудностями в обеспечении рабочей силы во время сбора урожая.

В последние годы ученые начали разрабатывать роботизированные системы для сбора яблок, но многие из них оказались дорогими и сложными в эксплуатации.

Нинатанта, выросший в Якиме, штат Вашингтон, в детстве собирал фрукты вместе с родителями. Начав работать над роботизированным захватом, он попросил родителей снять видео их работы, чтобы создать захват, имитирующий человеческие движения.

«Некоторые элементы дизайна действительно были вдохновлены работой моих родителей», — отметил он.

Теперь команда интегрирует легкий захват в недорогую роботизированную систему, над которой они работают. Как надувные трубчатые фигуры, часто используемые в наружной рекламе автосалонов, рука робота сделана из мягкой ткани, наполненной воздухом, но более жесткой.

В рамках проекта исследователи также работают над добавлением встроенной камеры, чтобы точно направлять руку, и вращающегося захвата для уменьшения повреждений стеблей яблок. Они планируют протестировать систему в лаборатории и затем провести полевые испытания в этом году.