Robot wpuszczony w maliny

fot. pixabay

Robotycy z CREATE Lab działającego na szwajcarskim EPFL zaprojektowali, zbudowali i przetestowali robota, który jest w stanie zbierać maliny. W swoim projekcie, opisanym w czasopiśmie Communications Engineering, Kai Junge, Catarina Pires i Josie Hughes opisali swoją konstrukcję powstałą w oparciu o nowy pomysł obniżenia kosztów projektowania robotów zbierających owoce.

W ciągu ostatnich kilku lat popyt na żywność rósł wraz ze wzrostem liczby ludności. W odpowiedzi naukowcy szukają sposobów na produkcję większej ilości żywności przy zachowaniu rozsądnych kosztów. Jedno z podejść polega na wykorzystaniu robotów zamiast ludzi.

Zbiór niemal każdego owocu na dużą skalę jest ze swej natury pracochłonny i uważany jest za operację stosunkowo kosztowną. Dlatego naukowcy pracują nad wykorzystaniem robotów, które mogą w tym pomóc. Okazało się, że w przypadku niektórych upraw jest to trudniejsze niż w przypadku innych. Na przykład, zbieranie malin jest dość trudne dla robota, ponieważ wymaga od niego wielu umiejętności. Robot musi być w stanie określić, który owoc jest dojrzały i zebrać każdy z osobna, nie powodując żadnych uszkodzeń.

Zbieranie malin bez powodowania uszkodzeń jest trudniejsze niż w przypadku innych owoców, ponieważ polega na chwytaniu owocu wokół jego środka, a nie łodygi. Zbyt mocne ściskanie miażdży owoce. Innym problemem w przypadku takich specyficznych aplikacji jest ogromna ilość czasu potrzebnego na naukę i testowanie w terenie. W nowym przedsięwzięciu naukowcy ze Szwajcarii próbowali rozwiązać oba problemy, stosując nowe podejście - ucząc roboty, co mają robić, używając sztucznych roślin i owoców. Praca zespołu obejmowała więc zaprojektowanie zarówno robota, jak i sztucznej maliny.

Zespół badawczy odkrył, że umożliwienie robotowi uczenia się wielokrotnego zbierania owoców w laboratorium testowym jest znacznie szybsze i tańsze niż robienie tego w terenie. Robot, którego zbudowali, wykorzystuje chwytaki oraz kamery i oprogramowanie do identyfikowania owoców. Dzięki wielokrotnym ćwiczeniom w laboratorium stał się lepszy w rozpoznawaniu i zbieraniu malin. Następnie zespół przetestował zdobyte umiejętności na prawdziwych owocach.

System okazał się gorszy niż ludzie, zbierając tylko 60% odpowiednich owoców bez uszkodzeń, gdy w ich przypadku odsetek ten wynosi około 90%. Badacze sugerują, że ich dotychczasowa praca dowodzi, że proces może jednak działać, a dalsze ulepszenia prawdopodobnie zwiększą dokładność maszyny do poziomu osiąganego przez człowieka.

(rr)