Escolher morangos pode parecer simples, mas se mostrou surpreendentemente difícil até para os robôs mais sofisticados. As bagas geralmente amadurecem sob um dossel de folhas, dificultando a detecção e a colhe de máquinas sem danos.
Agora, pesquisadores da Universidade Estadual de Washington acham que têm uma solução: um robô guiado pela IA que combina garras de silicone macias e um fã que sopra de lado antes de arrancar a fruta.
Durante os testes de campo em Huizhou, China, a máquina escolheu com sucesso quase três em cada quatro morangos maduros usando seu sistema de ventilador – uma melhoria de 16% em comparação com os ensaios sem o ventilador. Cada Berry levou o robô aproximadamente 20 segundos para identificar e colher.
A equipe, que inclui cientistas da China, publicou seus resultados neste verão na revista Computadores e eletrônicos em agricultura.
“No momento, (a tecnologia) não substituirá totalmente o trabalho manual”, disse o principal autor Zixuan, que agora é pesquisador de pós -doutorado na Universidade de Aarhus, na Dinamarca. “Mas pode ser um suplemento muito promissor quando você não tem pessoas suficientes no campo.”
A agricultura de morango depende muito do trabalho humano, que está se tornando cada vez mais escasso e caro. Durante anos, os pesquisadores tentaram automatizar a colheita, mas a maioria dos sistemas foi testada em estufas ou em plantas de mesa, onde a fruta está abaixo do dossel e é mais fácil de alcançar. As bagas são normalmente cultivadas em campos abertos nos EUA, tornando a fruta oculta um obstáculo significativo para os robôs.
O robô da WSU combina várias inovações:
- Um sistema de visão movido a IA treinado com modelos de aprendizado profundo ensina a máquina a identificar bagas maduras e decidir a melhor maneira de abordá-las.
- Um conjunto de garras macias para lidar com a fruta delicadamente.
- Um sistema de ventilador sopra o ar através dos tubos perto das garras, separando folhas sem prejudicar as plantas.
O estudo dos pesquisadores da WSU é o primeiro a demonstrar a colheita de morango robótica em escala de campo usando o fluxo de ar, em vez de mover mecanicamente as folhas. Ao integrar a IA com o novo hardware, a equipe demonstrou que os algoritmos inteligentes podem melhorar a eficácia dos robôs em ambientes complexos e imprevisíveis.
O sistema é mais lento que os catadores humanos, mas os pesquisadores estimam que a implantação de 10 robôs com quatro braços cada um pode colher cerca de 300.000 morangos em aproximadamente 43 horas. Os cientistas disseram que uma abordagem semelhante pode ser aplicada a outras culturas, como uvas.
Enquanto ainda está no modo de pesquisa, o robô que escolhe o morango faz parte de uma onda de inovação da Agtech emergindo do noroeste do Pacífico. No mês passado, uma startup da Colúmbia Britânica que oferece robôs que escolhem cogumelos arrecadaram US $ 40 milhões. As empresas da área de Seattle robótica e Aigen têm robôs de campo que podem identificar e matar ervas daninhas com lasers ou lâminas, enquanto as máquinas terracleares desenvolvidas de Idaho que limpam rochas de terras agrícolas.
Outros autores do artigo intitulado “Melhorando a eficiência da colheita em oclusão: design, desenvolvimento e avaliação de campo de uma inovadora Harvester de Strawberry Harvester” são Zibo Liu e Zhiyan Zhou da Universidade Agrícola da China Meridional Guangzhou; Manoj Karkee, ex -WSU e agora professor da Universidade de Cornell; e Qin Zhang, Professor da WSU emérito.
