Zautomatyzowane urządzenie do zbioru papryki coraz bliżej komercjalizacji
Zbiór warzyw z upraw szklarniowych w warunkach dużej wilgotności i wysokiej temperatury może okazać się trudnym, nieprzyjemnym i monotonnym zajęciem. Wszystkie te cechy odpowiadają za obserwowany obecnie spadek podaży pracowników rolnych zatrudnianych do zbioru warzyw takich jak papryka. W dzisiejszych czasach wielu rolników próbuje rozwiązać ten problem, decydując się na automatyzację pracy, co jednocześnie pozwala im obniżyć koszty produkcji. Rozwiązania technologiczne – takie jak zautomatyzowane urządzenia do zbioru papryki – zostały już opracowane, jednak wciąż nie są gotowe do wprowadzenia na rynek. Celem finansowanego przez UE projektu SWEEPER jest zbudowanie pomostu pomiędzy rozwiązaniami opracowywanymi w laboratoriach a rzeczywistymi wymaganiami rynkowymi poprzez rozwiązanie problemów, na które napotkały istniejące prototypy maszyn do zbioru plonów. Oczekuje się, że w ten sposób inicjatywa pozwoli po raz pierwszy w historii wprowadzić na rynek roboty do zbioru plonów w szklarniach, zapewniając Europie pozycję globalnego lidera w dziedzinie robotyki dla rolnictwa. Przezwyciężając trudności na drodze do komercjalizacji „Spadek dostępności siły roboczej w znaczny sposób wpływa na konkurencyjność europejskich upraw szklarniowych. Oczekujemy, że uda nam się opracować technologię, która zapobiegnie przeniesieniu produkcji szklarniowej poza Europę w obliczu spodziewanego 40-procentowego wzrostu kosztów pracy w następnym dziesięcioleciu” – mówi koordynator projektu SWEEPER, Jos Balendonck z holenderskiego Uniwersytetu w Wageningen. Jak dotąd, zautomatyzowanych systemów zbioru plonów nie udało się skomercjalizować. Do przeszkód stojących na drodze do tego celu zalicza się między innymi powolne tempo rozwoju istniejących technologii, które charakteryzują się wskaźnikiem powodzenia wynoszącym około 33%, a na zbiór pojedynczego owocu lub warzywa potrzebują średnio 94 sekundy. Co więcej, opracowane w ostatnim czasie zautomatyzowane urządzenia do zbioru plonów nie cechują się wystarczającą wytrzymałością, są trudne do kontrolowania i nie zostały w wystarczający sposób zintegrowane z procesami logistycznymi po zakończeniu zbiorów. Sukces w oparciu o dotychczasowe innowacje Projekt SWEEPER korzysta z osiągnięć zakończonej już inicjatywy CROPS, która również otrzymała wsparcie funduszy unijnych. Uczeni biorący udział w projekcie CROPS zbudowali prototyp urządzenia do zbioru słodkiej papryki oraz opatentowali chwytak służący do chwytania i odcinania papryk. System radzi sobie również z szeregiem innych zadań, włączając w to zbiór jabłek i winogron, a także wykonywanie oprysków. W okresie zimowym na przełomie roku 2016 i 2017 zespół projektu SWEEPER udoskonalił technologię zbioru papryki opracowaną w ramach inicjatywy CROPS, wyposażając ją w czujniki i dopracowując algorytmy, aby zwiększyć precyzję systemu w zakresie lokalizacji owoców oraz oceny ich dojrzałości. Teraz robot jest w stanie wykrywać przeszkody i wyznaczać bezkolizyjną trasę, zapewniając przy tym maksymalną ilość wolnej przestrzeni potrzebnej do chwycenia i odcięcia owocu. Zespół projektowy usprawnił również działanie oprogramowania sterującego systemem zbioru plonów oraz sporządził plany automatyzacji procesów logistycznych obejmujących pakowanie owoców i warzyw po zakończeniu zbioru. W chwili obecnej badacze uczestniczący w inicjatywie SWEEPER są już na ostatnim etapie prac nad drugim prototypem urządzenia do zbioru plonów, który zostanie przetestowany latem 2017 roku. Balendonck żywi nadzieję, że w sezonie wegetacyjnym w 2018 roku system będzie już znacznie udoskonalony, co zbliży go do pomyślnej komercjalizacji. W międzyczasie zespół projektu SWEEPER bierze pod uwagę również takie czynniki jak stosunek plantatorów do nowej technologii. Powołał on do życia radę doradczą złożoną z europejskich plantatorów, poprzez którą rolnicy mogą przekazywać badaczom swoje uwagi. W ramach projektu przyjrzano się także różnym rodzajom systemów upraw szklarniowych i dowiedziono, że w przypadku zautomatyzowanego zbioru najlepiej sprawdzają się uprawy w postaci pojedynczych rzędów, ponieważ zwiększają one widoczność owoców i zapewniają łatwiejszy dostęp do nich. Urządzenie SWEEPER zostało zaprojektowane z myślą o zbiorach papryki, a więc warzywa, którego europejskie plony cechują się wysoką wartością produkcji, a w samej Europie sięgają szacunkowo 1 900 000 000 kg rocznie. Jednakże technologia ta może być w łatwy sposób modyfikowana i wykorzystywana do zbiorów innych upraw. Balendonck przewiduje, że opracowane rozwiązanie będzie w dalszym ciągu udoskonalane, między innymi poprzez wyposażenie go w czujniki zdolne do określania zawartości witamin, słodkości i przewidywanego okresu trwałości owoców, oraz generowania szczegółowych komunikatów ostrzegawczych o chorobach roślin uprawnych.
Słowa kluczowe
SWEEPER, zautomatyzowane systemy zbioru plonów, papryka, CROPS
