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機器採摘器革新黑莓收穫,緩解勞動力短缺

15:41, 25 七月

编辑者: Olga Samsonova

機器採摘器革新黑莓收穫

研究人員正在開發用於黑莓採摘的機器採摘器,這項技術預示著農業勞動力的未來. 美國專利商標局在四月授予了 "軟體機器人黑莓採摘器" 的專利.

機器採摘器採用柔軟、柔韌的手指,其靈感來自鬱金香花的運動. 這種設計旨在解決勞動力短缺問題,並提高收穫的一致性,有可能超越人工採摘.

這項技術還可以減少對殺蟲劑的需求,因為機器採摘器可以更精確地採摘成熟的黑莓,從而減少病蟲害的風險.

軟體機器人黑莓採摘器

阿肯色大學的研究人員開發了一種新的機器人夾爪,旨在實現黑莓收穫的自動化. 該夾爪具有三個柔軟、柔韌的手指,模仿鬱金香花打開和關閉的自然運動,這是一個受到仿生學啟發的概念. 每個手指都由一個肌腱狀系統驅動,使用吉他弦來收縮並輕柔地抓住水果.

指尖上的力感測器可確保在不壓碎黑莓的情況下將其採摘,防止損壞和紅色小果返青,這兩者都會降低消費者的吸引力並導致美國農業部的拒絕.

AI驅動的黑莓檢測系統

密西西比州立大學的科學家們正在開發先進技術,以幫助實現黑莓手工採摘過程的自動化. 該團隊與喬治亞理工學院和阿肯色大學合作,開發了一種由人工智慧 (AI) 驅動的機器人,可以採摘嬌嫩、成熟的黑莓.

密西西比州立大學助理教授 Xin Zhang 及其團隊正在開發一種黑莓檢測和定位系統,該系統是機器人採摘系統的 "眼睛" 和 "大腦",由一種創新的、人工智慧驅動的深度學習方法提供支援.

該團隊訓練了一系列模型,不僅可以識別灌木上的每個黑莓,還可以檢測其成熟度,從成熟(黑色)到成熟中(紅色)和未成熟(綠色). 在多種配置和變體的測試中,性能最佳的模型在識別成熟漿果方面的準確率為 94%,在識別成熟中漿果方面的準確率為 91%,在識別未成熟漿果方面的準確率為 88%. 它還能即時檢測到令人印象深刻的高解析度圖像,每張圖像耗時 21.5 毫秒.

黑莓收穫的挑戰與機遇

美國黑莓產業面臨著獨特的挑戰,包括氣候適應、害蟲管理和進口競爭. 美國是世界上最大的黑莓進口國,每年進口 59,000 公噸新鮮黑莓和 11,000 公噸冷凍黑莓. 美國市場上銷售的黑莓中,有 75% 是從墨西哥中部進口的,那裡的收穫季節從 9 月持續到 6 月.

美國黑莓產業具有巨大的潛力,但其未來取決於透過創新和適應來應對緊迫的挑戰. 透過關注品質改進、氣候韌性和永續性,美國種植者可以加強其在全球市場中的地位,確保這種小而強大的漿果繼續蓬勃發展.

來源

  • FreshPlaza

  • University of Arkansas News

  • Justia Patents Search

  • Phys.org

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