Onderzoekers van de Washington State University hebben een kosteneffectieve robotarm ontworpen voor het plukken van appels, die in de toekomst kan bijdragen aan de oogst en andere activiteiten in boomgaarden. Het prototype is een zachte, opblaasbare arm die visueel appels herkent en vervolgens uitschuift om het fruit te plukken en weer intrekt. Eén volledige plukcyclus duurt ongeveer 25 seconden.
De arm, met een gewicht van minder dan 22,6 kg inclusief de metalen basis, is ongeveer 0,6 meter lang. Hij is vervaardigd uit een stoffen structuur gevuld met lucht, wat zorgt voor een lichtgewicht maar robuuste oplossing die geschikt is voor gebruik in boomgaarden. Dit onderzoek is onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Smart Agricultural Technology door wetenschappers van de WSU's School of Mechanical and Materials Engineering.
© WSU
Het projectteam werkt samen met onderzoekers van het Prosser Research Extension Center en met Manoj Karkee van Cornell University om de robotarm te integreren in een geautomatiseerd mobiel platform, dat ontworpen is om door boomgaardrijen te manoeuvreren.
"De eenvoud van het ontwerp maakt het goedkoop, onderhoudsvriendelijk en zeer betrouwbaar voor een zachte robot," zegt Ming Luo, Flaherty Assistant Professor aan de WSU's School of Mechanical and Materials Engineering en corresponderend auteur van het onderzoek.
Arbeidstekorten blijven een uitdaging voor telers van boomfruit, met name tijdens de oogstperiode. De staat Washington is de grootste producent van appels en kersen in de Verenigde Staten en is afhankelijk van een aanzienlijke seizoensarbeidskrachten voor activiteiten zoals snoeien, uitdunnen en oogsten. De verminderde beschikbaarheid van arbeid heeft in sommige gevallen geleid tot niet-geoogst fruit.
Momenteel zijn robotoogstsystemen vaak groot en prijzig, wat hun toepassing beperkt. De materialen voor deze opblaasbare arm kosten ongeveer 4.720 euro. Dankzij het lage gewicht is er minder risico op schade aan fruit of takken en kan er veilig in de nabijheid van mensen worden gewerkt. Het ontwerp is bedoeld voor moderne boomgaarden met vlakke of V-vormige leiboomsystemen.
Ryan Dorosh, promovendus en hoofdauteur: "Dit uiterst betaalbare en veilige robotplatform is perfect voor de boomgaardomgeving."
Hoewel de arm trager is dan menselijke plukkers, die ongeveer elke drie seconden een appel kunnen plukken, zijn onderzoekers bezig met het verfijnen van de mechanische elementen en verbeteren zij het detectiesysteem dat momenteel de prestaties sterker beperkt dan de beweging van de arm. Aanvullende ontwikkelingsstappen richten zich op het aanpassen van de arm voor taken als snoeien, uitdunnen van bloemen en spuiten.
Het onderzoeksteam werkt met WSU's Office of Innovation and Entrepreneurship om intellectueel eigendom te beschermen en commercialisatiemogelijkheden te verkennen. Dit onderzoek werd gefinancierd door de National Science Foundation, het USDA National Institute of Food and Agriculture en de Washington Tree Fruit Research Commission. Veldtesten werden uitgevoerd bij Allan Brothers Fruit in Prosser, Washington.
Voor meer informatie:
Ming Luo
WSU
Tel: +1 509 335 4034
[email protected]
www.news.wsu.edu
Ryan Dorosh
WSU
[email protected]
Tina Hilding
WSU
Tel: +1 509 335 5095
[email protected]
