Исследователи получили грант в размере $ 1 млн на разработку роботизированной системы переработки птицы

Пандемия COVID-19 привела к заболеванию многих сотрудников птицеперерабатывающих предприятий. Согласно пресс-релизу Университета Арканзаса, с помощью гранта в размере 1 млн долларов исследователи сельскохозяйственной экспериментальной станции в Арканзасе вскоре начнут разрабатывать робототехнику, чтобы помочь уменьшить эту потенциальную нагрузку.

Проект будет финансироваться за счет совместного предложения Национального научного фонда "Национальная инициатива по робототехнике 3.0" и Национального института продовольствия и сельского хозяйства Министерства сельского хозяйства США.

Дуньи Ван, доцент кафедры биологической и сельскохозяйственной инженерии, является главным исследователем проекта. Ван проводит исследования для экспериментальной станции, исследовательского подразделения U системного подразделения сельского хозяйства. У него также назначена исследовательская работа в отделе пищевых наук и преподавательская работа в Инженерном колледже U of A.

Основное внимание в лаборатории Вана уделяется пониманию того, какие задачи могут выполнять роботизированные и автоматизированные системы.

"Мы пытаемся изучить возможности и посмотреть, как автоматизация может помочь сельскому хозяйству и пищевой промышленности", - сказал Ван.

Этот четырехлетний проект приведет к разработке роботизированной системы, которая сможет подвешивать сырую курицу, как это делают люди, для удовлетворения долгосрочных потребностей птицеводческой отрасли.

По словам Вана, многие этапы обработки курицы уже автоматизированы на перерабатывающих предприятиях. Забой и потрошение на самом деле не зависят от людей. Перевешивание сырой курицы - один из основных этапов, который зависит от человеческого труда. Рабочие на технологической линии подвешивают птиц на конвейерных линиях, которые переходят к этапам обвалки, разделки крыльев и упаковки.

Помимо Вана, в команду входят соавтор Ван Шоу, доцент кафедры машиностроения Университета А, и Ю Ше, доцент кафедры промышленного инжиниринга Университета Пердью. Кейси Оуэнс, международный профессор Novus в области птицеводства, и Филип Крэндалл, профессор пищевых наук, оба с Сельскохозяйственной экспериментальной станции в Арканзасе, также будут участвовать в исследовании.

По словам Вана, для создания системы автоматизации исследователи настроят тактильные сенсорные захваты и разработают высокоскоростную систему 3D-визуализации с высоким разрешением. Система 3D-визуализации позволит роботизированным манипуляторам различать самую верхнюю курицу и остальную часть груды и укажет заранее определенные ключевые точки для захвата курицы. Ключевой задачей является разработка захвата, который надежно захватывает курицу, не повреждая качество мяса.

Шу разработает тактильные датчики, а она - роботизированную руку. Благодаря интеграции этих разработок роботы смогут регулировать захват в зависимости от того, насколько гладкая поверхность, чтобы обеспечить безопасность птицы.

"Вместо того, чтобы покупать дорогую роботизированную руку, мы собираемся спроектировать и изготовить роботизированную руку с меньшими затратами с помощью 3D-печати", - сказал Шоу.

В этом проекте Ван сосредоточился на программировании двух роботов, чтобы они работали как человеческие руки и выполняли задачу подвешивания цыпленка без проблем, таких как удары рук друг о друга.

Они протестируют робототехнику на экспериментальном заводе по переработке курицы экспериментальной станции, где Оуэнс будет следить за качеством мяса, обрабатываемого роботизированными руками. Команда также будет использовать этот проект для расширения возможностей в области образования и, с помощью Крэндалла, для расширения деятельности, направленной на птицеводство и пищевую промышленность в целом.

Шу и Она рады работать над этим проектом из-за достижений, которые они стремятся достичь в области искусственного интеллекта и мультимодальных сенсорных возможностей для интеллектуальных роботизированных систем.

"С новой роботизированной системой мы получим новые знания в области механики и управления", - сказала она.

Шоу выразил уверенность в том, что команда сможет достичь этих успехов.

"У нас отличная команда для реализации предлагаемого проекта", - сказал Шоу, подчеркнув многочисленные дисциплины, в которых участвуют исследования, включая производство, датчики, робототехнику, механику, компьютерное зрение и машинное обучение. "Это имеет очень многообещающие приложения для общества", - сказал он.

Ван визуализирует этот проект, приносящий пользу научным областям тактильного восприятия, 3D-визуализации, двойного роботизированного управления и алгоритмов. Он также видит, что это приносит пользу самой птицеводческой отрасли.

"Очень, очень интересно, что такого рода технологии, даже, может быть, не прямо сейчас, но потенциально, могут помочь местному экономическому развитию и местной промышленности", - сказал Ван.