Des chercheurs de l'université de l'État de Washington ont mis au point un bras robotisé pour la cueillette des pommes qui pourrait à l'avenir faciliter la récolte et d'autres tâches dans les vergers. Le prototype est conçu comme un bras souple et gonflable capable d'identifier visuellement une pomme, puis de s'étendre et de se rétracter pour cueillir le fruit. Un cycle de cueillette dure environ 25 secondes.
Le bras pèse moins de 50 livres, y compris sa base métallique, et mesure environ deux pieds de long. Il est fabriqué à partir d'une structure en tissu remplie d'air, ce qui lui permet de rester léger tout en étant suffisamment solide pour être utilisé dans les vergers. La recherche a été récemment publiée dans la revue Smart Agricultural Technology par des scientifiques de l'école d'ingénierie mécanique et des matériaux de la WSU.
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L'équipe du projet travaille avec des chercheurs du Prosser Research Extension Center et avec Manoj Karkee de l'université de Cornell pour intégrer le bras à une plateforme mobile automatisée conçue pour se déplacer dans les rangées de vergers.
"La nature simple de la conception la rend peu coûteuse, facile à entretenir et très fiable pour un robot souple", a déclaré Ming Luo, professeur adjoint Flaherty à l'école d'ingénierie mécanique et des matériaux de la WSU et auteur correspondant de l'étude.
La disponibilité de la main-d'œuvre reste une contrainte pour les producteurs de fruits, en particulier pendant la récolte. L'État de Washington est le premier producteur de pommes et de cerises douces des États-Unis, et les vergers dépendent d'une importante main-d'œuvre saisonnière pour des tâches telles que la taille, l'éclaircissage et la récolte. La disponibilité réduite de la main-d'œuvre a eu pour conséquence que des fruits n'ont pas été récoltés dans certains vergers.
Les systèmes de récolte robotisés actuels sont généralement volumineux et coûteux, ce qui limite leur adoption. Les matériaux utilisés pour ce bras gonflable coûtent environ 5 500 dollars. Son faible poids réduit le risque d'endommager les fruits ou les branches et lui permet d'opérer en toute sécurité à proximité des personnes. La conception vise les vergers modernes dotés de systèmes de formation planaires ou à treillis en V.
Selon Ryan Dorosh, candidat au doctorat et auteur principal, "cette plateforme robotique très peu coûteuse et sûre est idéale pour l'environnement des vergers".
Le bras reste plus lent que les cueilleurs humains, qui peuvent récolter une pomme toutes les trois secondes environ. Les chercheurs affinent les éléments mécaniques et améliorent le système de détection, qui limite actuellement les performances plus que les mouvements du bras. D'autres développements visent à adapter le bras à des tâches telles que la taille, l'éclaircissage des fleurs et la pulvérisation.
L'équipe de recherche travaille avec le Bureau de l'innovation et de l'entrepreneuriat de la WSU sur la protection de la propriété intellectuelle et la commercialisation potentielle. Le financement a été assuré par la National Science Foundation, l'USDA National Institute of Food and Agriculture et la Washington Tree Fruit Research Commission. Les essais sur le terrain ont eu lieu chez Allan Brothers Fruit à Prosser, dans l'État de Washington.
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