Группа инженеров из университета штата Вашингтон разработала легкую надувную тканевую роботизированную руку, способную находить и срывать яблоки на садовых плантациях. Новый прототип заметно отличается от традиционных жестких манипуляторов: его структура из мягкой ткани, заполненной воздухом, делает конструкцию безопасной для фруктов, ветвей и людей, работающих рядом.
Роборука длиной около 60 см с металлической базой весит меньше 23 кг. Она способна идентифицировать на дереве яблоко, выдвинуться к нему, захватить плод и транспортировать его в сборную емкость за 25 секунд. Хотя это значительно медленнее, чем сбор вручную, ученые подчеркивают простоту и надежность конструкции. Работа опубликована в научном журнале Smart Agricultural Technology, уделяющем много внимания внедрению робототехники в сельское хозяйство.
Фермеры, занятые выращиванием яблонь и других деревьев фруктовых культур по всему миру сталкиваются с серьезной нехваткой сезонных рабочих во время сбора урожая. В штате Вашингтон, где выращивают значительную часть американских яблок и вишни, нехватка кадров приводит к потере плодов прямо на дереве или в виде падалицы на земле.
Робот-прототип с материалами стоимостью около 5 500 долларов, значительно дешевле традиционных сложных систем сельскохозяйственной автоматизации. Благодаря мягкой надувной конструкции он безопаснее для хрупких плодов и может работать в контакте с людьми.
Ученые сотрудничают с несколькими исследовательскими центрами, включая Cornell University, чтобы адаптировать руку к автономным платформам, которые смогут перемещаться по саду самостоятельно.
Перспективы развития
Несмотря на очевидные плюсы, текущая версия уступает в скорости традиционному ручному сбору — человек срывает яблоко примерно каждые 3 секунды. Однако исследователи уже работают над улучшением системы обнаружения плодов и механикой узлов, а также над расширением функциональности: в будущем робот сможет не только собирать яблоки, но и выполнять такие задачи, как обрезка веток, прореживание цветов и опрыскивание листвы. Разработчики планируют удлинить роборуку, которая сможет дотягиваться до высоко расположенных веток.
По мнению команды, доступная (в случае массового производства) цена, простота технического обслуживания и возможность масштабирования делают этот подход перспективным решением для фермеров, которые могут использовать несколько таких устройств одновременно.
Из области мягкой робототехники появляются и другие инновации на основе воздушных или тканевых приводов: например, надувные мягкие захваты, способные бережно поднимать тяжелые и хрупкие объекты — от тыкв до деликатных предметов интерьера — используя принцип расширяющихся гибких трубок — инженерных решений, вдохновленных растениями.
В солнечной Италии тем временем создали механического виноградаря. Он неутомим и равнодушен к дарам лозы. Подробности в материале Hi-Tech Mail.