Inovatívne robotické chápadlo umožní zbierať jahody a maliny bez ich poškodenia

 

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Vedci vyvinuli ohybné chápadlo zo silikónu a polyuretánu na šetrný zber poľnohospodárskych plodín.

• Zariadenie s optickými vláknami meria pevnosť, tvar a zrelosť plodov pred ich odtrhnutím.

• Robot dokáže pri manipulácii s ovocím pracovať so 100% presnosťou.

Nedostatok pracovnej sily v poľnohospodárstve a straty po zbere patria k problémom súčasného pestovania plodín. Klasické priemyselné roboty s pevnými kovovými prvkami často jemné ovocie počas zberu potlačia a znehodnotia. Výskumníci preto hľadajú spôsoby, ako automatizovať zber pomocou mechanizmov inšpirovaných živou prírodou.

Tím z univerzity v Západnej Virgínii pod vedením Ananda Mishru vyvinul ohybné robotické chápadlo. Zariadenie napodobňuje stavbu ľudskej ruky a morských hviezdic, pričom využíva päť mäkkých prstov. Tieto prsty sú vyrobené z pružného silikónu a ohybného polyuretánu na zabezpečenie dostatočnej poddajnosti.

Zdroj foto: Jennifer Shephard/WVU

Vnútro každého ohybného prsta obsahuje elastické optické vlákna, ktoré slúžia ako hmatové senzory. Robot vďaka nim dokáže vnímať dotyk a určiť presný tvar, veľkosť a zakrivenie plodu. V dlani chápadla je integrovaná miniatúrna kamera a snímač vzdialenosti na získavanie vizuálnych dát.

Systém umožňuje stroju analyzovať zrelosť a pevnosť ovocia pred samotným rozhodnutím o jeho odtrhnutí. Pri zbere jahôd robot namiesto odstrihnutia stonky využíva rotačný pohyb, ktorým plod jemne uvoľní. Chápadlo sa následne dokáže otvoriť a zatvoriť za menej ako dve sekundy.

Mechanizmus dokáže zdvihnúť predmety s hmotnosťou jedného kilogramu, čo predstavuje šestnásťnásobok jeho vlastnej váhy. Testy preukázali stopercentnú úspešnosť pri odhade tvaru testovaného ovocia a zisťovaní prípadného kĺzania. Senzorická spätná väzba pomáha udržiavať stabilný úchop a chráni zbierané plody pred nežiaducimi “modrinami”.

Výskumníci otestovali toto chápadlo na jahodách kúpených v obchode aj na živých rastlinách v teréne. Použitá technológia by mohla znížiť kazivosť potravín a minimalizovať finančné straty pre samotných farmárov. Spotrebitelia by vďaka tomu získali lepší prístup k čerstvému ovociu.

Okrem jahôd vidia autori potenciál využitia pri zbere iných druhov ako avokádo, maliny či černice. Tieto plodiny čelia podobným výzvam pri hodnotení ich zrelosti a náchylnosti na mechanické poškodenie.  

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Ohybné robotické prsty chránia plodiny pred poškodením a aktívne riešia celosvetový nedostatok pracovnej sily.

Zdroj: interestingengineering.com foto: ChatGPT

Zobrazit Galériu