Een appelplukrobot ontwikkeld door de Michigan State University (MSU) rolt langzaam door een boomgaard in West-Michigan en plukt systematisch appels van de bomen dankzij een samenwerking met het Amerikaanse ministerie van Landbouw. Onderzoekers van de MSU willen de functionaliteit van de robot verbeteren ten opzichte van eerdere robotplukkers door gebruik te maken van kunstmatige intelligentie (AI) om de rijpste appels te oogsten en gebruik te maken van technologie om de appels te beschermen tegen kneuzingen.
Toen Zhaojian Li van MSU, een Red Cedar Distinguished Associate Professor in het College of Engineering, samenwerkte met Renfu Lu van het USDA, wilden ze het plukken van appels automatiseren om het tekort aan arbeidskrachten en de stijgende kosten aan te pakken en tegelijkertijd de kwaliteit van de geplukte appels te behouden.
Met steun van het USDA ontwikkelden Li en Lu in 2021 hun eerste robotappelplukker. Sindsdien heeft technologische vooruitgang geleid tot de nieuwste versie van het robotprototype, dat gebruikmaakt van AI en engineeringtechnologie om de beste appels te selecteren en te plukken.
Achter de schermen van de appelplukrobot
De appelplukrobot gebruikt een RGB-D camera die beelden levert met de kleur van de appels (de RGB) en de diepte of locatie (de D) van de appels op de boom. AI gebruikt deze beelden om de appels te identificeren die rijp zijn en klaar om geplukt te worden. Vervolgens wordt een van de robotarmen naar de beste appel geleid. De zachte siliconen grijper op de arm "grijpt" de appel voorzichtig vast, terwijl de robotarm de appel opzuigt en van de boom "plukt". Vervolgens beweegt de arm naar een transportband en wordt het vacuüm in de robotarm uitgeschakeld, waardoor de appel valt en het proces zich herhaalt. Op dit moment kan de robot een appel plukken in 3,6 seconden of ongeveer 1 ton appels per dag in vergelijking met een ervaren appelplukker, die ongeveer 6 ton appels op een dag kan plukken.
"Deze technologie heeft een groot potentieel op lokaal, nationaal en zelfs nationaal niveau om een impact te hebben op het permanente tekort aan arbeidskrachten op de lange termijn dat een bedreiging vormt voor de sector van speciale gewassen in Michigan en de rest van de VS."
Het MTRAC AgBio-programma wordt medegefinancierd door MSU en de Michigan Economic Development Corporation. Om de technologie van de gerobotiseerde appelplukker te verbeteren, heeft het programma financiering verstrekt om de efficiëntie van het systeem te verbeteren, zowel wat betreft de snelheid als de nauwkeurigheid. Met het oog op de toekomst hebben de onderzoekers nieuwe mogelijkheden voor verdere verbetering geïdentificeerd en hebben ze aanvullende financiering gezocht om de technologie snel te kunnen testen in commerciële boomgaarden in Michigan. Deze ontwikkelingen komen met name op het juiste moment voor teeltbedrijven met grote fruitvolumes, die te maken hebben met een steeds kleiner wordend aantal arbeiders om alle appels met de hand te plukken. De race om technologieën te ontwikkelen die aan de behoefte voldoen is duidelijk begonnen.
Voor meer informatie:
Emilie Lorditch
Michigan State University
426 Auditorium Road
East Lansing, MI 48824, VS
Tel: +1 517 355 1855
[email protected]
www.msutoday.msu.edu