Изследователи от Корнелския университет разработиха мек роботизиран захват, използващ разтегливи оптични сензори, за да оценява зрялостта на плодовете чрез допир и да бере ягоди, без да ги поврежда. Системата измерва твърдостта и използва въртеливо движение, за да отдели плода от стъблото.

Изследването, публикувано в Nature Communications, бе ръководено от Ананд Мишра в лабораторията на Роб Шепърд, професор по машинно инженерство „Джон Ф. Кар". Екипът работи с Марвин Притс, професор по градинарство, за разработване на приложения за производството на ягоди.

„Страхотното нещо в Корнел е, че сме наистина отлично училище по земеделие и благодарение на това се отварят много възможности", каза Шепърд. „Това наистина ни позволява да съчетаем по уникален начин нашия опит в роботиката с водещата ни роля в селското стопанство."

Захватът е оборудван с два оптични сензора, които измерват кривината и налягането. Това позволява на системата да прецени формата и да коригира захвата, за да избегне повреда. „Оптичните тензометрични датчици имат същите механични свойства като захватите, които ги използват. Така че е като че ли плътта усеща плода, вместо да има отделни сензори", каза Шепърд.

Системата е обучена, като за моделна култура са били използвани ягоди. „Може точно да се прецени кога ягодите са узрели по цвета им", каза Шепърд. „Така че можехме да обучим нашия модел да разпознава дали плодът е узрял въз основа на допира, а след това да валидираме модела, като погледнем цвета. И Ананд успя да прецени точно дали е подходящият момент за бране на ягоди въз основа на измерената от него твърдост."

След като плодът бъде захванат, зъбен механизъм завърта захвата, за да отдели плода, без да го дърпа. Интегрирана е и камера, която идентифицира плодовете, скрити от листата.

Системата може да се приложи към култури, при които зрелостта не се вижда лесно, включително авокадо, ананаси и папая. „Проблемът с папаята е, че не можеш да видиш кога е узряла, а тя узрява толкова бързо, че ако не си там в подходящия момент, просто я пропускаш", каза Шепърд.

Изследователите посочват, че роботизираните системи биха могли да подпомогнат производствени модели с множество видове култури и да намалят зависимостта от пестициди и торове. „Роботите ще ни позволят да правим неща, които в момента не можем да правим икономически изгодно", каза Шепърд. „Много е сложно да се управлява ферма по този начин, а роботите биха ни позволили да го направим."