Roboty do zbioru owoców. Sprawdzamy nowe technologie

Autor: Dr inż. Jacek Skudlarski, SGGW w Warszawie 23 lipca 2022 16:29

Roboty do zbioru owoców. Sprawdzamy nowe technologie Robot firmy Abundant Robotics wykorzystujący podciśnienie do zbioru jabłek. / fot. firmowe

Rolnictwo w ślad za branżą przemysłową wchodzi w czwarty etap rewolucji technologicznej, którą wyróżnia cyfryzacja, automatyzacja oraz robotyzacja. Jedną z odmian robotyki są autonomiczne pojazdy (roboty mobilne), które w przedsiębiorstwach przemysłowych odgrywają ważną rolę w logistyce wewnętrznej.

Autonomiczne maszyny pojawiają się także w rolnictwie. Pełnią one rolę nośników narzędzi wykorzystywanych głównie do pielenia upraw i miejscowego oprysku bądź są alternatywą dla klasycznych traktorów i mają uniwersalne zastosowanie. Tego typu maszyny znajdują zastosowanie m.in. w uprawie warzyw.  

O robotach do automatycznego zbioru truskawek przeczytasz w artykule: Automatyczny zbiór truskawek jest możliwy. Jakie są technologie?

W ostatnich latach pojawiło się szereg prototypów robotów, które zbierają owoce i warzywa bez udziału człowieka. Docelowo maszyny te mają być odpowiedzią na niedobór siły roboczej z jakim boryka się nie jedno gospodarstwo rolne. Autonomicznie pracujących “zbieraczy” wyróżnia wysoki stopień automatyzacji oraz sztuczna inteligencja dzięki której maszyna rozpoznaje owoce i warzywa nadające się do zbioru. 

Poniżej piszemy o konstrukcjach autonomicznych robotów, które mają duże szanse znaleźć zastosowanie w sadach i na plantacjach warzyw.  Na razie eksperymentalnie pracują w sadach i na polach. Jednakże część z nich w przyszłości z pewnością będzie autonomiczną najemną siłą roboczą.

Robot zbierający owoce marki Abundant Robotics 

Abundant Robotics to powstały w 2016 r. start-up technologiczny, który postawił sobie za cel dokonać przełomu w zautomatyzowanym zbiorze jabłek jednakże latem 2021 r. musiał ogłosić on upadłość. Niemniej trzy miesiące później został on nabyty przez firmę Wavemaker Labs i kontynuuje swoją działalność. Efektem prac startupu jest  poruszający się na podwoziu kołowym robot do zbioru jabłek wyposażony w ramiona w postaci elastycznego przewodu. Zasada pracy maszyny przypomina odkurzacz. Robot po namierzeniu na drzewie dojrzałego jabłka zrywa go zasysając niczym odkurzacz.  Jabłka rozpoznawane są za pomocą systemu analizy obrazu wykorzystującego sztuczną inteligencję. Użytkownik robota określa poziom dojrzałości owoców oraz ich barwę jako kryterium jakim będzie posługiwał się robot podczas zbioru.

Robot porusza się pomiędzy drzewami wykorzystując technologię radarową. Maszyna jest w fazie testów a do produkcji ma być gotowa do końca 2023 r. Ze względu na cenę i okres wykorzystania w roku robot ma być oferowany jako „robots as a service (RaaS)” czyli inaczej mówiąc ma być wynajmowany.

Robot firmy Abundant Robotics wykorzystujący podciśnienie do zbioru jabłek. / fot. firmowe

Australijski robot do zbioru owoców

Technologię zasysania owoców z drzewa wykorzystuje robot skonstruowany przez australijską firmę Ripe Robotics. Chcąc zautomatyzować zbiory owoców firma stworzyła robota "Clive, który zbiera jabłka, śliwy, grusze oraz pomarańcze. Robot wyposażono w czujniki i kamery, które podczas poruszania się maszyny w rzędzie "widzą", gdzie znajduje się owoc na drzewie i czy jest on akceptowalny dla zbiorów. Dzięki systemowi analizy obrazu robot wie, jaki owoc ma wybrać i zerwać z gałęzi.

W ubiegłym roku firma rozpoczęła próby sadownicze z najnowszą wersją robota „Eve” do zbierania owoców. Nowy robot używa systemu ssącego do zrywania owoców drzew. Jest on wyposażony w zaawansowaną sztuczną inteligencję do analizy obrazu z kamer i jest połączony z chmurą. Podwozie na którym umieszczono ramię robocze ma napęd elektryczny.

FFRobot do zbioru owoców

Kolejna propozycja do zbioru jabłek to robota o nazwie FFRobot zaprojektowany przez firmę FFRobotics. Autonomiczna platforma samojezdna jest wyposażona w szereg wysięgników teleskopowych z mechanicznymi chwytakami, które łapią owoc podobnie jak człowiek dłonią. Chwytającą dłoń można łatwo modyfikować, aby zbierać różne rodzaje owoców. Robot wyposażono w system kamer z których obraz jest przetwarzany przez specjalne algorytmy, które nie tylko identyfikują dojrzałe owoce na drzewie jak również mogą wykryć owoce uszkodzone, chore lub niedojrzałe.

Producent zapewnia że robot jest około 10 razy wydajniejszy niż człowiek zbierający owoce.

Zbiór jabłek za pomocą dronów

Oryginalny pomysł do zbioru jabłek przedstawiła izraelska firma Tevel Aerobotics Technologies. Mianowicie zamiast wysięgników unoszących się z poziomu ruchomej platformy jak to ma miejsce w przypadku wspomnianych  robotów Tevel zaproponował zastosowanie dronów. Latające roboty są połączone z samojezdnym pojazdem, który jest jednocześnie źródłem zasilania dla dronów. Każdy samojezdny pojazd jest wyposażony w sześć latających robotów, które są wyposażone w ramiona i chwytaki do pobierania owoców.

Drony są wyposażone w kamery z system analizy obrazu, który pozwala wykrywać owoce na gałęziach a także szacować ich wielkość, a nawet dojrzałość. Ponadto za pomocą kodów QR drony rozpoznają pojemniki do których mają być składowane owoce.

Robot z dronami jest obsługiwany i monitorowany poprzez platformę Tavel do której trafiają dane z dronów. Są one dostępne na aplikacji wgrywanej na smartfona, która przedstawia aktualne dane dotyczące zbioru w tym liczbę zebranych kilogramów owoców i szacowany czas potrzebny robotom na zakończenie zbiorów.

Pomysłem firmy Tevel zainteresowała się japońska Kubota, która zainwestowała w izraelski projekt okrągłe 20 mln USD.

Jedną z opcji zbioru jabłek jest zastosowanie dronów. Taką propozycję przedstawiła firma Tevel Aerobotics Technologies. / fot. firmowe

Podobał się artykuł? Podziel się!

WIĘCEJ NA TEMAT

LOGISTYKA I OPAKOWANIA

BĄDŹ NA BIEŻĄCO

POLECAMY CZASOPISMA

WYSZUKIWARKI