7° C, предимно облачно
60% от разходите в момента са за ръчен труд
През 19-и век механичната жътварка на Сайръс Маккормик се е смятала за технология, променяща земеделието из основи. Днес роботизацията бележи разцвет и в сферата на агротехниката навлязоха новосъздадени технологии и машини с най-различни функции, които намаляват интензитета или изцяло
премахват ръчния труд
Идеята, която се осъществява на практика широкомащабно, е да се подобри ефективността, екологичността и да се повиши добивът от различните култури. Така иновативните методи и технологии навлизат и в прибирането на реколтата от овощните градини.
Докато някои култури, като зърно, мента, хмел и други, са податливи на машинно прибиране, овощните насаждения създават затруднение. Черешите например са твърде деликатни за машинна беритба. Но обикновено работна ръка не достига точно в правилното време и на приемлива цена. Ябълките са малко по-податливи на машинно бране, но начинът на прибирането им не се е променял през последния век. По целия свят те се произвеждат и консумират в различни климатични условия.
Работата по прибирането им обаче е трудоемка. На първо място плодовете не узряват едновременно. Берачът трябва да може да прецени по цвета дали ябълката е готова, или трябва да остане още известно време на клона. Ябълките изискват нежна обработка, за да няма натъртвания по плода. Дори при опитните берачи от събраните плодове има около 10% за бракуване. Откъсването от дървото също не е лесно - при някои сортове с по-тънка кора, например Pink Lady, дръжката трябва да се премахва, за да се предпазят от нараняване прибраните в контейнера плодове. Това са трудностите, с които трябва да се справи автоматизиран берач, за да постигне успех.
„Брането на ябълки е индустрия за 79 млрд. долара. 60% от разходите ни са за работници и нито намаляват, нито се задържат на едно ниво“, казва американският овощар Травис Алън. Затова през 2021 г. калифорнийската компания Abundant Robotics конструира
машина, която да прибира ябълките
от дърветата. Системата е тествана на традиционни овощни градини и на такива с перголи в градини в САЩ, Нова Зеландия и Австралия. На този етап, земеделците плащали на компанията да докара машината си, за да набере ябълките по същия начин, по който би го направил екип от берачи. Но за разлика от хората, които имат нужда от време за почивки и хранене и работят по около 8 часа дневно, машината може да работи почти цяло денонощие, като резултатът е подобрена продуктивност.
Съоръжението използва камери, за да сканира перголите на овощните градини. Плодът се анализира по предварителни настройки на овощарите, с използването на цветно компютърно зрение, за да се види дали е узрял преди да бъде засмукан с вакуум от дървото и внимателно превозен в контейнера. Производителността е между 50 и 90% в обирането на дърветата.
Ключът към най-доброто изпълнение на машината е в резитбата на дърветата и
работата в перголни системи
Според Травис Алън хората няма да бъдат напълно заменени, защото ще трябва да минават и да обират останалите плодове след първоначалната обиколка на машината. „Днес почти няма земеделци, които си представят ръчна жътва на зърно. Не мисля, че след 15 години ще има такива, които да използват ръчно бране в овощни градини“, казва Дан Стийр, главен изпълнителен директор на Abundant Robotics. Той обмисля разработката на машини за бране на други видове.
За жалост, компанията фалира, защото не е могла да посрещне нарасналите разходи по време на пандемията. През юни 2021 г. дава активите си за продажба на търг. По-късно е възстановена с помощта на новосъздадени предприятия за роботи, които виждат потенциал в ценната технология за бране на ябълки. Възкръсналата компания, както съобщават от нейния мениджмънт, ще се опита да съживи ябълковия комбайн с нов, не дотолкова развит и скъп за производство прототип.
Конкуренти на компанията не липсват, сред тях са австралийският бранд Ripe Robotics и израелските FFRobotics и Tevel. Последната печели наградата за иновации в роботизацията през 2021 г. на Robotics Business Review (RBR) с дрон, който откъсва узрелия плод със захвата на прикачена ръка на робот.
От Tevel Aerobotics твърдят, че целят да помогнат на земеделците, които търпят загуби, заради необрани и гниещи плодове по дърветата или продажби на част от възможната достижима цена. През 2020 г. Tevel демонстрира възможността за използване на дрон при събирането на узрели плодове. Иновацията използва комбинация от зрение и изкуствен интелект, за да разпознава готовите за бране плодове. Дронът е вързан с автономна мобилна база с батерия, която му позволява да лети непрекъснато, без да се налага да спира за презареждане. Той има и „присадена“ ръка от робот - следователно
по-добър захват
повече сръчност и по-голям досег до високите клони на дървото. Ръката има и въртящ ход, с който „развърта“ ябълките от клоните. Сърцето на машината са: изкуственият интелект и зрителната система, които могат да работят неуморно по всяко време и не изпитват човешки нужди като хранене, сън, наличие на здравни или трудови осигуровки и подслон.
Системата е първоначално съсредоточена върху ябълки, но може да бере и праскови, сливи, нектарини и кайсии. През 2020 г. е приложена в Израел, а през 2021 г. достига до Испания.
Робот с подобен въртящ захват, но наземен, е и берачът на ябълки, разработен от изследователи от австралийския университет Монаш в Мелбърн. Машината е със съвременен алгоритъм за
планиране на траекторията
на придвижване на плода. Използва камери и познавателни качества, за да разграничава листа, клони и плодове. Сканира форма и цвят и локализира точното място на прикрепяне на дръжките към клона. Така при откъсването, възможността от увреждане на дръвчетата се свежда до минимум.
Роботът обхваща ябълките със специално вградената ръка с 4 независимо действащи пръста и засмуквателната система ги откъсва. Всъщност той може да изтегля ябълки и от навеси, благодарение на специално приспособление, което може да извади без наранявания повече от 85% от всички паднали върху тях ябълки, планирани за прибиране. Според екипа, роботът може да идентифицира над 90% от ябълките, намиращи се в радиус от 1,2 м, чрез наблюдение от камерите. Може да оперира във всякакви светлинни и метеорологични условия и възприема образа на ябълката за по-малко от 200 милисекунди.
Тестовете на полето през 2021 г. показват, че от набраното количество са негодни по-малко от 6% за целия заход, защото по невнимание са премахнати дръжките, което за някои търговци на дребно не е пречка при продажбата. В процеса на работа на полуоборот машината разпознава, откъсва и прибира една ябълка за 12,6 секунди. С пълна работна сила процесът е сведен
до 7 секунди за ябълка
Покрай пандемията в Австралия има съкращаване на работната ръка и увеличаване на потреблението на прясна продукция. Технологията обаче привлича младите към работа в стопанствата.
Преди това, през 2019 г. излиза нова версия на вакуума Bandit Cyclone, който е с подобрени системи за шум, засмукване и пълнене на контейнерите. Добавени са двигател с по-голям въртящ момент и по-голям вентилатор, за работа с по-ниски обороти и съответно намаляване на шума. Шумозаглушител би увеличил значително височината на уреда. Вентилационните отвори са пренастроени да изкарват въздуха нагоре, за да не разклаща клоните и да събаря плодовете. Така студеният въздух духа към работниците – непланиран, но полезен бонус.
Вакуумната система може да бъде лесно прикрепяна и откачвана от платформата, за да може основната машина да е свободна и за подрязване на клоните и други дейности. Частите са лесни за ремонт и смяна, а Джон Дагорет, собственикът на компанията производител Automated твърди, че е непробиваема.
Сред предците на напълно автоматизираните машини е и надредовият комбайн за овощни дръвчета на Littau. Той
разтърсва клоните
на дръвчетата, падащият зрял плод се улавя в подложни плоскости, пречиства от клонки и листа с вентилатор и превозва към отделно от комбайна ремарке. Комбайнът прави брането с 50% по-бързо и удобно от ръчното. Намалява разходите по поддръжка на овощните градини и напрежението на работниците и се движи с около 20 метра в час. Освен за прибиране на реколтата може да се използва и за подрязване.
Швейцарската компания произвежда също колесни платформи със стълби с различни височини, които заместват ръчно преносимите в брането на малини, къпини, ябълки, круши и много други. Сред механизмите от този период е и полу-прикачният комбайн на SICMA, модел TR80. Това е друсаща машина със задно навесване на трактори с мощност от 100 к.с. Предназначена е за бране на сливи, орехи, маслини и други плодове. Има вибрираща глава със затягащо устройство, хидравлично налягане, самоцентриране и патентовано окачване. Максималният диаметър за затваряне около ствола е 48 см, а комбайнът избягва увреждане на кората на дървото. Контролира се с дистанционно управление.
С обратен чадър разполага и комбайнът за вишни, лешници и сливи на сръбската компания Elektronik. Той също работи чрез разклащане като предварително поставя чадъра под дървото и премахва отпадъците чрез вентилатор. За да бъде ефективен обаче, трябва дърветата да са високи и на разстояние от минимум 2 метра. Необходими са тракторист и двама оператори. С него могат да се съберат плодовете на около 50 дървета в интервал от един час.
Преди технологиите за падащи ябълки е измислено приспособление за вече падналите.
Оползотворяването на падналите плодове
се крие в приготвянето на сайдери от тях. Тази дейност не изисква цялост и непокътнатост на плода, затова технологията на TYP не им вреди. Тя представлява малък самоходен валяк, който е снабден с множество остриета във въртящата се по земята част, на които се забучват падналите плодове. Валякът е независимо въртящ се от гумите.
По-опростени уреди за събиране на ябълки или други плодове също има. Много марки произвеждат ръчни удължители, наподобяващи гребло, но със сферичен отвор между зъбците в острещния край. От едната страна имат извивка, която загребва плодовете в отвора и ги транспортира до желаната цел, следвайки движението на ръката. Размерът на това устройство за хоби фермери позволява задържането на 6-10 ябълки между всяко откъсване и разтоварване. Недостатъкът е, че зъбците нараняват дървото и се заклещват лесно в клоните, а дейността е уморителна, защото изисква концентрация и сръчност.
Коментари