Робот с секатором сократит затраты при сборе яблок

Робот с секатором сократит затраты при сборе яблок Автоматизация преобразила многие сегменты аграрного сектора. Однако в садоводстве до сих пор используется большой объем ручного труда. Например, обрезка яблонь составляет около 20% от общих производственных затрат перед уборкой урожая. Для проведения этой процедуры на один акр требуется от 30 до 35 рабочих часов квалифицированной рабочей силы. 
«Необходимо найти потенциальное решение этой проблемы», - говорит Азлан Захид, аспирант Пенсильванского государственного университета.
Исследователь Азлан Захид и его коллеги из Пенсильванского университета разработали первый роботизированный механизм  для полностью автоматизированной, компьютеризированной системы обрезки в яблоневых садах.
На сегодняшний день концепция интеграции такой роботизированной системы на основе декартовых и вращательных шарниров показала многообещающие результаты при преодолении сложных условий обрезки.
«Ветви растут в разных направлениях, что создает большие трудности при обрезке для робота», - говорит Азлан Захид.
Вторая проблема связана с пространственными требованиями системы маневрирования. Из-за сложной древовидной архитектуры в кроне дерева очень мало свободного места, в котором робот действительно может свободно двигаться и выполнять нужное действие.
Захид и его команда (доктор медицинских наук Султан Махмуд, Лонг Хе, Дана Чой, Пол Хайнеманн и Джеймс Шупп) задались целью разработать манипулятор для обрезки, который бы «различал» препятствия.
Механизм состоит из двух частей: концевого эффектора на запястье - резака, который может двигаться в нескольких направлениях; и трехнаправленного линейного манипулятора, предназначенного для размещения концевого эффектора и перемещения его к ветвям.
Ученые измерили силу среза ветвей с помощью датчика, прикрепленного к ручным секаторам. Затем деталь была разработана с использованием трех роторных двигателей и пары секаторов с режущими лезвиями, приводимых в действие электрическим двигателем с зубчатым приводом (постоянного тока).
Для управления маневрированием конечного секатора и управления манипулятором они разработали встроенную микроконтроллерную систему с пользовательским интерфейсом, использующую интерактивную математическую программу, которая позволяет визуализировать вычисления.
Также была разработана математическая модель для моделирования использования рабочего пространства, кинематической ловкости и достижимых точек для конечного эффектора.
При разработке робота ученым пришлось реконструировать яблоню с использованием трехмерных (3D) данных путем сегментации ствола дерева и основных ветвей. Несколько компьютерных алгоритмов просчитывают варианты передвижения механизма и находят оптимальный.
Исследователи оценили производительность прототипа во время полевых исследований в исследовательском Центре в Пенсильвании. Роботу доверили провести обрезку ветвей на 10 деревьях. На обрезку одной ветви в среднем уходило от 12 до 13 секунд. Роботизированный секатор успешно срезал ветви диаметром примерно до 25 миллиметров. Тестирование показало, что ученые рассчитали верные алгоритмы, согласно которым робот передвигался.
Однако на этом ученые не собирают останавливаться и добавят еще несколько алгоритмов, чтобы робот –секатор двигался еще точнее. 
Публикация подготовлена на основе материала сайта freshfruitportal.com
Дата публикации: 09.04.2022
Источник: agroxxi.ru

Возможно эти новости Вам будет интересно прочитать

кими заводами по выпуску комплектующих

кими заводами по выпуску комплектующих

Ассоциация «Росспецмаш» вошла в состав делегации российских производителей специализированной техники, которая посетила белорусские заводы по выпуску комплектующих в рамках развития кооперации, изменения логистических цепочек и переориентации на продукцию...

одского района

одского района

Защита сельскохозяйственных культур от негативного воздействия различного рода факторов является важной составляющей современных агротехнологий  В Минераловодском районе, согласно рекомендациям специалистов районного отдела филиала ФГБУ «Россельхозцентр»...

рудования

рудования

В этом году краевым аграриям на возмещение затрат на покупку оборудования для цифрового земледелия запланировано около 51 млн рублей. Поддержку из бюджета региона земледельцы получат в преддверии посевной кампании.    Леонид Шорохов, заместитель председа...

«Пермскую технологию заготовки сенажа в линию»  представили фермерам Урала и Кировской области

«Пермскую технологию заготовки сенажа в линию» представили фермерам Урала и Кировской области

Краснокамский РМЗ представил кормозаготовительную технику KRMZ Innovation и навесные фронтальные погрузчики FRONTLIFT на двух сельскохозяйственных выставках: «Урал-АГРО 2022» в Екатеринбурге (5-7 апреля) и «АгроВятка 2022» в Кирове (7-8 апреля) В выставк...

 экспорта сельхозтехники

экспорта сельхозтехники

Объем экспорта продукции российских заводов сельхозмашиностроения за 12 месяцев 2021 года вырос на 39% по сравнению с рекордным показателем 2020 года и превысил 21 млрд руб.   Всего в 2021 году отечественные машины были поставлены аграриям из 35 стран. О...

Импортозамещение. Трактор «Универсал» производства «ЧЗСА»

Импортозамещение. Трактор «Универсал» производства «ЧЗСА»

«Чебоксарский завод силовых агрегатов» (входит в Ассоциацию «Росспецмаш») получил заключение Минпромторга РФ для коммунальной машины «Универсал», которое подтверждает российское происхождение выпускаемой промышленной продукции на территории Российской Фед...

анный посевной комплекс Agrator КЗС- 8500

анный посевной комплекс Agrator КЗС- 8500

Комбинированный посевной комплекс производства компании «Агромастер» (входит в Ассоциацию «Росспецмаш») предназначен для посева зерновых культур по традиционной и минимальной технологии возделывания и был представлен на сайте завода Конструктивно модель ...

во в Индии

во в Индии

В общей сложности у компании JCB - 11 заводов в Великобритании, на которых занято более 7500 человек. Впервые поставщик строительной и сельхозтехники впервые начал производство в Индии в 1979 году и в настоящее время является ведущим производителем строит...

Египет закупил партию зерноуборочных комбайнов Ростсельмаш

Египет закупил партию зерноуборочных комбайнов Ростсельмаш

Вся партия российской техники производства Ростсельмаш (входит в Ассоциацию «Росспецмаш») доставлена на африканский континент. Речь идет о 15 ACROS 595 PLUS и 1 TORUM 785. Комбайны поступили в комплектации с зерновыми 7- и 9- метровыми жатками Power Strea...