Новый роботизированный захват для автоматического сбора яблок

Кредит: Университет штата Вашингтон

Инновационный захватчик является частью роботизированной установки, которую исследователи надеются, когда-нибудь сделают фрукты, и другие занятия фермерами для фермеров Вашингтона помогут облегчить продолжающуюся нехватку труда.Исследователи недавно опубликовали свою работу над Gripper в процессе 7 -й Международной конференции IEEE по мягкой робототехнике.

«Мы надеемся, что сможем помочь многим людям с этим проектом», - сказал Крис Нинатанта, доктор философии.Студент в Школе механического и материалового инженера WSU и первый автор на бумаге.«Нехватка рабочей силы в Вашингтоне может быть очень вредна для садов».

Взвешивая около двух третей фунта, захватчик использует три кабеля для перемещения 3D-печатных пластиковых и силиконовых резиновых пальцев.Пальцы должны быть достаточно нежными, чтобы не повредить яблоки, но достаточно сильные, чтобы вытащить яблоко с дерева.За счет примерно 30 долларов, захватчик включает в себя переключатель, чтобы понять яблоко и отпустить.Он смог успешно взять более 87,5% яблок в саду, не повредив их.

«Мы всегда стремимся увеличить это с помощью новых дизайнов», - сказал Мин Луо, доцент Флаэрти в Школе механической и материаловой инженерии.Luo и Manoj Kakee, профессор Biosystems Engineering и директор Центра точности и автоматизированных сельскохозяйственных систем WSU, возглавляли работу.

Штат Вашингтон возглавляет страну в производстве Apple, а в 2022 году отрасль внесла более двух миллиардов долларов в валовой внутренний продукт США.На протяжении всего Вашингтона фермы занимаются от дюжины до сотен работников каждый год для операций с садом, в том числе для опыления, обрезки, разжигания цветов и сбора фруктов.Однако со стареющим населением и снижением работников сельскохозяйственных мигрантов фермеры изо всех сил пытались удовлетворить свои потребности работников во время сезона сбора урожая.

В последние годы исследователи начали разрабатывать роботизированные системы сбора яблок, но те, которые были разработаны, являются дорогими и сложными для использования в садах.

Нинатанта, который вырос в Якиме, штат Вашингтон, выбрал фрукты вместе со своими родителями в детстве.Когда он начал свою работу с Луо над роботизированным яблочным захватом, он заставил своих родителей видеозапись их работы, чтобы он мог смоделировать свою захват на их ручной работе.

«Таким образом, некоторые из дизайна для этого на самом деле вдохновлены моими родителями», - сказал он.

Команда WSU затем подключит свой легкий захват с недорогой системой роботов, которую они разрабатывают.Подобно надувным трубам, часто используемым в открытой рекламе в автосалонах, рука робота изготовлена ​​из мягкой ткани, наполненной воздухом, которая похожа, но жесткая, чем версия автосалона.

В рамках проекта исследователи также работают над добавлением встроенной камеры в свою систему, которая может точно направить руку, а также захватчик, который может повернуть, аналогично вращению человека, чтобы уменьшить повреждение стебля яблока.Они ожидают попробовать систему в своей лаборатории, а затем на ферме в конце этого года.

More information: Chris Ninatanta et al, Design and Evaluation of a Lightweight Soft Electrical Apple Harvesting Gripper, 2024 IEEE 7th International Conference on Soft Robotics (RoboSoft) (2024). DOI: 10.1109/RoboSoft60065.2024.10521995