Механизм для сбора грибов разработали в американские исследователи
Ученые из Колледжа сельскохозяйственных наук штата Пенсильвания разработали роботизированный механизм для сбора и обрезки грибов и продемонстрировали его эффективность во время сбора шампиньонов.
Во время испытаний прототип показал, что он способен как собирать, так и обрезать грибы, растущие на стеллажах.
По словам ведущего автора Лонг Хе, доцента кафедры сельскохозяйственной и биологической инженерии, исследование имеет важное значение, поскольку грибная промышленность сталкивается с нехваткой рабочей силы и растущими затратами. Механический или роботизированный сбор может помочь решить эти проблемы.
«Грибная промышленность в Пенсильвании производит около двух третей грибов, выращиваемых по всей стране, и производителям здесь трудно найти рабочих для сбора урожая, что является очень трудоемкой и сложной работой», — сказал он. «Промышленность сталкивается с некоторыми проблемами, поэтому автоматизированная система сбора урожая, подобная той, над которой мы работаем, будет большим подспорьем».
Шампиньон — Agaricus bisporus — важный сельскохозяйственный товар. С 2017 по 2018 год в США было потреблено в общей сложности 891 миллион фунтов шампиньонов на сумму 1,13 миллиарда долларов. По данным Министерства сельского хозяйства США, 91% этого производства приходилось на рынок свежих продуктов и было собрано вручную, чтобы гарантировать качество продукта, срок его хранения и внешний вид. Затраты на оплату труда сборщиков грибов составляют от 15% до 30% от стоимости продукции.
По словам Хэ, разработка устройства для эффективного сбора грибов была сложной задачей. При сборе вручную человек сначала находит зрелый гриб и отделяет его одной рукой, обычно тремя пальцами. Затем с помощью ножа удаляет кончик ножки. Иногда сборщик берет два-три гриба и после срезает кончик ножки. Наконец, гриб помещается в сборный ящик. Роботизированный механизм должен был обеспечить эквивалентный процесс сбора.
Основываясь на человеческих действиях ученые разработали механизм который включал в себя собирающий «концевой эффектор», основанный на изгибающемся движении, конечный эффектор «позиционирование с 4 степенями свободы» для перемещения собирающего концевого эффектора, ножку гриба, обрезной рабочий орган и электропневматическую систему управления.
Для захвата гриба использовали присоску, предварительно протестировав ее на шляпках грибов, чтобы не оставалось пятен.
Так же, читайте: Робот-уборщик тратит на сбор одного яблока 7 секунд
Результаты испытаний, недавно опубликованные в Transactions Американского общества сельскохозяйственных и биологических инженеров, показали, что конечный эффектор для сбора был успешно размещен в целевых точках, и его успешность составила 90%.
Эффективность обрезки составила 97%. Исследователи отметили, что тесты на пятна на шляпках показали, что давление воздуха было основным фактором, влияющим на уровень пятен, по сравнению со временем действия присоски, а оптимизированная присоска может помочь уменьшить повреждение гриба.
Источник: Колледжа сельскохозяйственных наук штата Пенсильвания
