Новое поколение роботов не только видит разницу между перцем и томатом, но и может упаковать готовый к употреблению салатный набор из различных ингредиентов, который сопровождается соусом в отдельной упаковке.
Цепочка поставок продовольствия все больше и больше ориентируется на различный ассортимент продуктов и упаковку этих продуктов для конечного пользователя. Большая часть отбора продуктов, сортировки и упаковки по-прежнему выполняется вручную, поскольку современное поколение роботов имеет ограниченные функции для обслуживания актуальных потребностей рынка.
Вагиненген Университет (Wageningen University & Research) является лидером в разработке роботов для агропромышленного и пищевого секторов экономики. Университет разрабатывает датчики, системы компьютерного зрения и технологию роботизирования для интегрального контроля качества и обработки продуктов.
Одной из последних исследовательских разработок университета в такой быстро растущей области постоянных фундаментальных и прикладных исследований, как агропродовольственная индустрия, является подготовка роботов для проверки качества. Гибкая и разнообразная автоматизация может приносить дополнительный доход и снижать затраты отрасли.
Усовершенствование современного компьютерного видения и технологий глубокого обучения — это главные направляющие будущего поколения роботов. Они смогут выбирать правильные продукты на конвейере и захватывать этот продукт с помощью гибких рычагов. В то же время, роботам делегируется новая функция инспекции качества. Для этого робот будет использовать систему различных навыков, таких как измерения с видимым светом, с помощью «нормальных» цветных камер, которые могут использоваться для определения формы, сорта и размера продуктов. Внутренняя квалификация качества может быть определена путем неразрушающего обнаружения качества при помощи невидимого света, например, близким инфракрасным светом (NIR) или рентгеновской томографией.
Мы представляем новое поколение роботов с самообучающимся мозгом, который обучается на практических примерах и обладает обратной связью (так называемый метод «правильных ошибок»). Аномалии в продуктах, такие, как томаты с мелкими пятнами или треснувшей кожурой, будут отпечатываться в памяти робота в виде примера для сравнения этих дефектов и оценки новых изображений. Эти разработки открывают новые возможности для сортировки продуктов с естественным изменением формы, таких как «виноградные томаты» и перец. Умные сортировочные машины уходят от стандартной формы и работают в режиме интегрального контроля качества. Каждый продукт будет измеряться отдельно и без ограничения параметров выборки. Новые роботы позволяют сразу определить качество внутреннего продукта благодаря измерению близким инфракрасным светом.
С помощью роботов улучшается прозрачность в цепочке агропроизводства. Данные о качестве продукции и производственном процессе будут автоматически сохраняться и распределяться между партнерами по цепочке поставок и потребителем. Роботы также могут быть адаптированы к индивидуальному потребителю. Роботы передают детальную информацию о качестве и сроке хранения партии свежих продуктов. С помощью этой информации производители продуктов питания смогут принимать решения о том, как обеспечить наилучшие условия хранения, какой рынок является лучшим для этого продукта и какой будет наилучшая цена.
Такие роботы легко применяются на рабочих местах со стрессовым режимом работы или в местах с тяжелыми физическими условиями труда, как, например, работа в теплицах, где влажность и температура не подходит для длительного пребывания человека. Кроме того, роботы делают более точную или повторяющуюся работу на рабочем месте, где необходимо использовать множество объектов. В этих условиях роботы делают меньше ошибок. Такой подход к выбору применения рабочих кадров и роботов помогает сократить временных работников и создать для постоянных сотрудников новые задачи.
Если говорить о дизайне будущего поколения роботов, то надо отметить, что для нового поколения используется только одно устройство-аппарат, которое может вырабатывать множество решений. Это означает, что нет необходимости иметь большое количество оборудования. Роботы могут быть всем в одном: оператором, визуализатором, менеджером по селекции, сборщиком данных и, возможно, даже учителем!
Материал предоставлен журналом «Агро-Инновации», Нидерланды
Фото: Вагенинген Университет и «Арго-Инновации»
