Projek reka bentuk robot persik navigasi sendiri
Industri buah persik adalah perniagaan besar di negeri Georgia, dengan lebih dari 130 juta paun buah persik dihasilkan setiap tahun dengan nilai gerbang ladang lebih dari $ 71 juta.
Walau bagaimanapun, penanaman mereka adalah proses yang rumit dan intensif secara manual. Dalam projek yang dirancang untuk menyelesaikan masalah ini, Institut Penyelidikan Teknologi Georgia (GTRI) telah mengembangkan robot pintar yang dirancang untuk menangani tugas-tugas manusia untuk menipis dan memangkas pokok persik, yang dapat menghasilkan penjimatan kos yang besar untuk ladang persik di Georgia.
Robot itu menggunakan sistem pengesan LIDAR dan GPS yang sangat khusus teknologi untuk mengemudi sendiri melalui kebun pic dan menjauhi halangan. Sistem LIDAR menentukan jarak dengan menyasarkan objek dengan laser dan mengukur jumlah masa yang diperlukan untuk pancaran laser dipantulkan semula, manakala teknologi GPS mengukur lokasi yang spesifik seperti pecahan inci.
Sekali di pohon persik, robot menggunakan kamera 3D tertanam untuk menentukan buah persik mana yang perlu dikeluarkan dan meraih buah persik menggunakan alat seperti cakar, yang dikenali sebagai efek akhir, yang disambungkan ke hujung lengannya.
"Sebilangan besar orang sudah biasa dengan penuaian buah dan memetiknya di pasar," kata Ai-Ping Hu, jurutera penyelidikan kanan GTRI yang memimpin projek reka bentuk robot. "Tetapi sebenarnya ada banyak lagi yang dapat dilakukan sebelum titik dalam kitaran penanaman."
Robot ini membahas dua komponen utama kitaran penanaman buah persik: pemangkasan pokok dan penipisan pokok.
Pemangkasan merujuk kepada pemotongan dahan secara selektif sebelum musim tumbuh musim bunga, yang biasanya berlaku dari pertengahan Mei hingga awal Ogos, dan melayani banyak tujuan - termasuk mendedahkan lebih banyak kawasan permukaan dalaman pokok buah-buahan ke cahaya matahari dan menghilangkan pertumbuhan yang lebih tua yang tidak diingini untuk membolehkan pertumbuhan baru untuk berkembang dengan lebih baik. Penipisan, sementara itu, adalah ketika persik kecil atau belum berkembang, yang dikenal sebagai peachlets, dikeluarkan dari pokok persik untuk memungkinkan persik yang lebih besar dan lebih baik tumbuh, jelas Hu.
Tidak ada robot di pasar yang dapat menggantikan manusia sepenuhnya dalam industri penanaman buah persik disebabkan oleh lingkungan tak tersusun di persik, yang meliputi cuaca yang tidak dapat diramalkan, medan yang tidak rata, dan berbagai bentuk dan ukuran pohon.
Usaha semasa untuk mengautomasikan penuaian buah persik dan tanaman khas lain sejauh ini tidak begitu berhasil seperti kemajuan dalam automasi tanaman komoditi, di mana mesin dapat mengumpulkan ratusan ekar barang sekaligus. Tanaman komoditi merangkumi barang-barang seperti jagung, gandum, dan kacang soya.
"Tanaman khusus masih sangat bergantung pada tenaga kerja manual," kata Hu, "kerana semuanya sangat individual dan sangat unik, sangat sukar untuk automatik."
Untuk mengatasi masalah unik ini, GTRI sedang meneroka cara untuk menggabungkan kecerdasan buatan dan kaedah latihan pembelajaran mendalam untuk meningkatkan kemampuan klasifikasi imej robot dan prestasi keseluruhan.
GTRI juga telah bekerjasama dengan Dario Chavez, seorang profesor bersekutu di Jabatan Hortikultur di University of Georgia Griffin Campus di Griffin, Ga., Untuk meneroka lebih jauh automasi pintar pertanian buah persik.
Gary McMurray, jurutera penyelidik utama GTRI dan ketua bahagian Bahagian Teknologi Berkelanjutan Pintar GTRI, mengatakan robot novel ini mampu mengubah proses penanaman buah untuk banyak ladang yang telah berjuang untuk menanam pokok yang cukup kuat untuk menahan keadaan persekitaran yang tidak dapat diramalkan.