Обрізування плодових дерев один з найважливіших та складних агрозаходів у виробництві плодів. Завдяки якому можна нормувати майбутній врожай, збалансувати ріст/плодоношення, стимулювати закладання плодових бруньок покращуючи освітлення крони.
Перший роботизований ріжучий механізм для повністю автоматизованої комп’ютеризованої системи обрізки для сучасних яблуневих садів був розроблений дослідницькою групою Penn State, що є першим кроком у створенні технології, спрямованої на полегшення проблем, з якими стикаються садівники у всьому світі.
Обрізка яблуні становить близько 20% загальних витрат при виробництві плодів. При цьому рівень оплати праці постійно зростає, а кількість працівників, що бажають працювати в сільському господарстві щороку зменшується.
За словами дослідника Лонг Хе, доцента сільськогосподарської та біологічної інженерії, автоматизована або механічна обрізка може значною мірою вирішити ці проблеми.
У США на виробництво плодів витрачається 18 мільярдів доларів. Обрізка є необхідним елементом технології вирощування та значною мірою залежить від ручної праці. Для ручної обрізки яблуні на гектар потрібно від 30 до 70 робочих годин кваліфікованої робочої сили.
«Технології робототехніки та автоматизації зараз широко використовуються в сільському господарстві, а виробництво деревних плодових культур все ще залежить від ручної праці».
Створення прототипу У дослідженні, проведеному в Центрі дослідження фруктів штату Пенсильванія, дослідники вперше виміряли силу обрізання гілок за допомогою датчика, прикріпленого до ручних секаторів, щоб надати інформацію для прототипа.
Прототип був розроблений з використанням двох роторних двигунів, пневматичного циліндра та пари ножів для обрізки. Трьох лінійний маніпулятор був побудований для розміщення робочих органів та переміщення його до місць обрізки.
Прототип був випробуваний у Центрі досліджень і розширень фруктів штату Пенсильванія в Біглервіллі. При розробці були вирішені ряд серйозних проблем, для роботи робота в складних умовах виробництва. Роботизований секатор повинен працювати в тісних місцях і діставати потрібних гілок не зашкодивши інших та не заплутавшись в них.
Для цього було розроблено вбудовану систему мікроконтролера з використанням інтерактивної математичної програми, яка дозволяє візуалізувати розрахунки, моделювання робочого простору та точок досяжності робочих органів.
Дослідники провели польові випробування, щоб оцінити продуктивність прототипу. У нещодавно опублікованих результатах, що розроблений прототип для обрізки може видаляти гілки в широкому діапазоні можливих орієнтацій у заданому просторі. Середній час видалення гілки становить приблизно 12-13 секунд. Роботизований секатор успішно зрізає гілки приблизно до 25 міліметрів (мм) в діаметрі
Подібного рбота розроблено в Шотландії під назвою Trimbot. Trimbot використовує технологію картографування, щоб орієнтуватися в саду та виконує завдання в саду, а тому числі і обрізуванні гілок.
Розробники встановили п’ять пар камер і гнучку роботизовану руку. Також розробили алгоритми, які дозволяють роботу порівнювати загущені кущі і дерева з ідеальною кінцевою формою отриману в результаті обрізування. Чотирирічний проект фінансувався програмою Європейського Союзу «Горизонт 2020» і залучав науковців з Bosch та університетів Нідерландів, Німеччини та Швейцарії.
Подібними розробками займаються у всьомц світі і впровадження подібних роботизованих технологій у виробництві плодів залишається лише питанням часу.
Sad-online Інформаційнийпорталпрофесійногосадівництва- інтернет журнал для всіх тих, хтоцікавлятьсясучаснимитехнологіямиіпередовимидосягненнямисадівничоїнауки.
.jpg)
