В Германии огурцы, предназначенные для маринованных банок, собирают вручную при помощи «листовок для огурцов» — сельскохозяйственных машин с навесными приспособлениями в виде крыльев. Сезонные рабочие ложатся животом на крылья машины и срывают спелые огурцы.
Этот трудоемкий и энергоемкий вид ручной уборки делается все более неэкономичным. Кроме этого, удельные затраты на сбор урожая выросли по окончании того, как Германия ввела минимальную заработную плат. Следовательно, будущее многих сельскохозяйственных регионов страны неопределен; выращивание огурцов уже начало перемещаться в Восточную Европу и Индию.
Так, существует острая необходимость в улучшенных разработках сбора урожая для поддержания экономической жизнеспособности выращивания огурцов в Германии. Эксперты Fraunhofer IPK в Берлине вместе с другими германскими и испанскими исследователями изучают возможности автоматизации сбора урожая огурцов на протяжении проекта ЕС CATCH, что расшифровывается как «Сбор огурцов — испытания на зеленом поле». Партнерами проекта являются Университет сельскохозяйственной инженерии и биоэкономики им. Лейбница в Германии и автоматизации и Центр робототехники (CAR) CSIC-UPM в Испании.
Исследователи CATCH хотят создать и протестировать совокупность роботов с двумя руками, складывающуюся из недорогих легких модулей. Конечная цель: эту совокупность вероятно было бы использовать для автоматизированного выращивания огурцов и других сельскохозяйственных приложений. Роботизированный сборщик должен быть экономичным, высокопроизводительным и надежным.
Помимо этого в плохую погоду он обязан мочь вначале определять спелые огурцы, а затем использовать два захвата, чтобы аккуратно собирать и хранить их. С целью этого передовые методы управления наделяют робота тактильным восприятием и разрешают ему приспособиться к окружающим условиям. Эти методы также разрешают совокупности роботов с двумя руками имитировать перемещения человека.
Исследователи хотят убедиться, что робот не повреждает посевы и не вырывает их и их корни из почвы. Но это еще не все. Автоматизированный комбайн должен быть не меньше действенным, чем его умелый аналог-человек, что может собирать до 13 огурцов в 60 секунд.Громадный процент успеха Создание свободных совокупностей, гениальных оптически и тактильно распознавать, оценивать и оценивать, представляет собой серьёзную проблему.
Неприятность только усугубляется сбором огурцов: робот обязан идентифицировать зеленые объекты, замаскированные зеленым окружением. Кроме этого, огурцы случайным образом разбросаны по полю, а кое-какие из них скрыты растительностью.
Различная освещенность еще больше усложняет миссию. Должна быть предусмотрена возможность применения мультиспектральных камер изображений и интеллектуальной обработки, чтобы оказать помощь найти огурцы и направить захватные руки робота, чтобы их ощипать. Эту часть проекта CATCH курирует испанский партнер проекта CSIC-UPM.
Особенная совокупность камер гарантирует, что робот обнаруживает и определяет местонахождение примерно 95 процентов огурцов, что имеется впечатляющим показателем успеха. Цель, конечно же, пребывает в том, чтобы продвинуть разработку так, чтобы робот собирал все спелые огурцы, чтобы помогать росту новых. Компания Fraunhofer IPK создала роботизированные манипуляторы с пятью степенями свободы на базе аппаратных модулей, созданных igus GmbH в Кельне.
В отыскивании людской энтузиазмаПеред экспертами проекта IPK поставлена ??задача создать три прототипа захвата: захват на базе вакуумной разработке, набор бионических захватов (Fin Ray®) и индивидуализированную «огуречную руку» на базе рук роботов OpenBionics.
Они сохраняют надежду на идеи, полученные в течении прошлого европейского исследовательского проекта, в котором они создали совокупность управления роботом с двумя руками с действенным программированием для Workerbot I — робота-гуманоида, способного к промышленной сборке. Эксперты проекта IPK улучшают эту совокупность, чтобы она имела возможность планировать, программировать и осуществлять контроль поведение роботов, собирающих огурцы.
Эти заблаговременно запрограммированные модели поведения делают возможным бимануальный поиск, вторыми словами робот может искать огурцы равно как и человек. Доктор Драголюб Сурдилович, ученый из Fraunhofer IPK, растолковывает: «Робот может, например, отталкивать листья в сторону, используя симметричные или асимметричные перемещения, или конгруэнтные и неконгруэнтные перемещения. В следствии он может машинально поменять направление на лету. приблизиться, а затем схватить огурец ". Цель исследователей — создать интеллектуальную совокупность управления, гениальную принимать решения: назначать определенную задачу определенной руке захвата, осуществлять контроль сбор огурцов и обрабатывать исключения.
В июле 2017 года Университет сельскохозяйственной инженерии и биоэкономики им. Лейбница использовал различные виды огурцов для проведения начальных полевых опробований роботизированной совокупности на своем испытательном полигоне. В университете также прошли опробования по сбору новых видов огурцов с отличительными изюминками, облегчающими сбор. Иначе говоря первый раунд тестирования подтвердил базовую функциональность.
С осени 2017 года партнеры проекта делают дополнительные опробования в теплице Университета Лейбница. Исследователи особенно стремятся изучить, в какой степени помехи или неисправности воздействуют на эффективность и надёжность совокупности. По окончании завершения опробований легкого робота партнеры по проекту будут стремиться сделать его коммерчески жизнеспособным. Компании, огуречные фермеры и сельскохозяйственные ассоциации продемонстрировали громадной интерес к двуручному роботу.
В ноябре 2017 года проект CATCH был представлен широкой публике на Agritechnica, ведущей глобальный выставке сельскохозяйственных разработок. Германское сельскохозяйственное общество (DLG e.V.) продемонстрировало робота на своем стенде Agritechnica, что стало обстоятельством восторженные отзывы специалистов сельского хозяйства и многих компаний.