Razvoj avtonomnega robota za obiranje jabolk

Robotizacija je že prisotna v kmetijski panogi, tako so  danes že povsem samoumevni, npr. molzni robot, pakirne linije za različne vrste sadja, robotski krmilni sistemi itd. Je pa na tem področju še veliko manevrskega prostora, ki ga s pridom izkoriščajo različni raziskovalci iz vsega sveta. Danes bom predstavil delo na razvoju popolnoma robotiziranega stroja za obiranje jabolk, ki nas vsekakor čaka v bližnji prihodnosti. Večji sadjarji si danes obiranja jabolk brez obiralnih strojev (nošenih, vlečnih ali samohodnih) ne morejo več predstavljati. Tovrstna pomagala so povečala storilnost in kvaliteto obranega sadja in seveda zmanjšala enega največjih stroškov – obiranje.

obiralni stroj

Inženirji in znanstveniki iz Washingtonske State Univerze in WSU centra za precizne in avtonomne kmetijske sisteme (CPAAS) razvijajo avtonomnega robota, ki bo obiral jabolka enako (če ne bolj) učinkovito, kot to počnejo ljudje.  V letu 2013 je Ameriško ministrstvo za kmetijstvo preko svoje nacionalne raziskovalne fundacije nagradilo raziskovalno skupino iz WSU-ja s 548,000 $ razvojnih sredstev za delo na avtonomnem robotu za obiranje jabolk.

Dr. Manoj Karkee, glavni raziskovalec pri tem projektu in profesor na WSU, je povedal, da razvijajo sitem, ki bo prilagojen specifičnim zahtevam obiranja jabolk. Za razliko od sedanjih avtonomnih robotov, ki jih je v različnih industrijah in tovarnah vedno več, so raziskovalcu usmerjeni v izdelavo preciznega avtonomnega robotoriziranega sistema, ki bo dovolj občutljiv, da ob obiranju jabolk na plodovih ne bo puščal odtiskov. Drugi problem, s katerim se pri tovrstnem razvoju srečujejo, je manevriranje okrog dreves, vej, listja in drugih ovir, ki jih je ob obiranju veliko in hitro zmotijo napisane algoritme. Napisati je potrebno tudi primerne programe za avtonomno premikanje robota po sadovnjaku, ki mora biti čim bolj učinkovito, da se s samim premikanjem ne povzroča nepotrebna škoda v nasadu in na drevesih. Raziskovalci predvidevajo, da bo robot zmožen pobrati med 95 in 98 % jabolk, preostalo pa bodo vseeno morali obrati še »navadni« obiralci. Tako bo zaenkrat še vseeno potrebna človeška pomoč in seveda nadzor.

obiralni stroj 2

Robot ima roko, v kateri deluje osem motorjev, ki so usklajeni s sistemom računalniškega vida, kar omogoča nežen prijem plodov (jabolk) skozi krošnjo drevesa, kot to počne človek. Robotski sistem vida vključuje kamere in senzorje, ki omogočajo zajem slike dreves. Uporablja algoritme za prepoznavanje barve, oblike in teksture, na podlagi česar lahko razlikuje sadje od preostalih rastlinskih delov. Ko robot na podlagi strojnega vida določi lokacijo ploda, se robotska roka pravilno usmeri do ploda po najmanj oddaljeni poti in prične s procesom obiranja.

Dr. Karkee je s trenutnim razvojem zadovoljen in optimističen glede celotnega prototipa, ki bi se v bližnji prihodnosti uporabili za komercializacijo. Razvoj na tem področju ocenjuje kot izjemno zahtevno delo, s katerim se znanstveniki in kmetijski inženirji trenutno ukvarjajo. Glede na aktualno znanje in izkušnje, ki so ga pridobili z dosedanjim razvojem, je dr. Karkee glede dokončnega razvoja avtonomnega robota za obiranje jabolk optimističen. Če jim bo uspelo, bodo lokalnim sadjarjem (Washingtonske regije) omogočili ogromne prihranke na račun zmanjšanja stroškov pri obiranju jabolk. Ekipa raziskovalcev je najavila, da bodo prototip robota preskusili že v letošnji sezoni obiranja.

 

Vir: KLIK, KLIK2 KLIK3

 

LP, Blaž