Projet de conception de robot pêche autonome
L'industrie de la pêche est une grande entreprise dans l'État de Géorgie, avec plus de 130 millions de livres de pêches produites chaque année pour une valeur à la ferme de plus de 71 millions de dollars.
Cependant, leur culture est à la fois complexe et un processus manuel intensif. Dans un projet conçu pour résoudre ce problème, le Georgia Tech Research Institute (GTRI) a développé un robot intelligent conçu pour gérer les tâches humaines d'éclaircissage et d'élagage des pêchers, ce qui pourrait entraîner des économies importantes pour les exploitations de pêche en Géorgie.
Le robot utilise un système de détection LIDAR et un GPS hautement spécialisé sans souci pour naviguer seul à travers les vergers de pêchers et éviter les obstacles. Le système LIDAR détermine les distances en ciblant un objet avec un laser et en mesurant le temps nécessaire à la réflexion du faisceau laser, tandis que la technologie GPS mesure des emplacements aussi spécifiques qu'une fraction de pouce.
Une fois sur un pêcher, le robot utilise une caméra 3D intégrée pour déterminer quelles pêches doivent être retirées et attrape les pêches à l'aide d'un dispositif en forme de griffe, connu sous le nom d'effecteur final, qui est connecté à l'extrémité de son bras.
« La plupart des gens connaissent bien la récolte des fruits et leur ramassage au marché », a déclaré Ai-Ping Hu, ingénieur de recherche senior du GTRI qui dirige le projet de conception de robots. « Mais il y a en fait beaucoup plus qui se fait avant ce stade du cycle de culture. »
Le robot s'attaque à deux éléments clés du cycle de culture de la pêche : l'élagage et l'éclaircissage des arbres.
L'élagage fait référence à l'élimination sélective des branches avant la saison de croissance printanière, qui a généralement lieu de la mi-mai au début d'août, et sert à de nombreuses fins - notamment exposer davantage de surfaces intérieures des arbres fruitiers au soleil et éliminer les vieilles pousses indésirables pour permettre nouvelle croissance pour mieux prospérer. L'éclaircissage, quant à lui, se produit lorsque des pêches petites ou non développées, appelées pêchers, sont retirées des pêchers pour permettre la croissance de pêches plus grosses et meilleures, a expliqué Hu.
Il n'y a pas de robots sur le marché qui ont pu remplacer complètement les humains dans l'industrie de la culture des pêches en raison des environnements non structurés des vergers de pêchers, qui incluent des conditions météorologiques imprévisibles, un terrain accidenté et différentes formes et tailles d'arbres.
Jusqu'à présent, les efforts actuels pour automatiser la récolte des pêches et d'autres cultures spécialisées n'ont pas été aussi fructueux que les progrès de l'automatisation des cultures de base, où les machines peuvent collecter des centaines d'acres de bon à la fois. Les cultures de base comprennent des éléments tels que le maïs, le blé et le soja.
« Les cultures spécialisées dépendent encore beaucoup du travail manuel », a déclaré Hu, « parce que tout est si individualisé et si unique, c'est vraiment difficile à automatiser. »
Pour résoudre ces problèmes uniques, le GTRI explore des moyens d'intégrer l'intelligence artificielle et des méthodes d'apprentissage en profondeur pour améliorer les capacités de classification des images et les performances globales du robot.
GTRI s'est également associé à Dario Chavez, professeur agrégé au département d'horticulture du campus Griffin de l'Université de Géorgie à Griffin, en Géorgie, pour explorer davantage l'automatisation intelligente de la culture de la pêche.
Gary McMurray, ingénieur de recherche principal du GTRI et chef de division de la division Intelligent Sustainable Technologies du GTRI, a déclaré que le nouveau robot devrait transformer le processus de culture des fruits pour de nombreuses fermes qui ont eu du mal à faire pousser des arbres suffisamment solides pour résister à des conditions environnementales imprévisibles.