Traduzido de Science Daily
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Pesquisadores do Penn State College of Agricultural Sciences desenvolveram um mecanismo robótico para coletar e aparar cogumelos e mostraram sua eficácia na coleta automatizada de cogumelos botão.
Em um novo estudo, o protótipo, que foi projetado para se integrar a um sistema de visão por computador, mostrou que é capaz de coletar e aparar cogumelos que crescem em um sistema de prateleira.
A pesquisa é importante, de acordo com o autor principal Long He, professor assistente de engenharia agrícola e biológica, porque a indústria de cogumelos tem enfrentado escassez de mão de obra e custos crescentes de mão de obra. A colheita mecânica ou robótica pode ajudar a aliviar esses problemas.
“A indústria de cogumelos na Pensilvânia está produzindo cerca de dois terços dos cogumelos cultivados em todo o país, e os cultivadores aqui estão tendo dificuldade em encontrar trabalhadores para cuidar da colheita, que é difícil e exige muito trabalho”, disse ele. . “A indústria enfrenta alguns desafios, então um sistema de coleta automatizado como o que estamos trabalhando seria de grande ajuda.”
O botão de cogumelo – Agaricus bisporus – é um importante produto agrícola. Um total de 891 milhões de libras de cogumelos botão avaliados em $ 1,13 bilhão foram consumidos nos EUA de 2017 a 2018. Dessa produção, 91% foi para o mercado de alimentos frescos, de acordo com o Departamento de Agricultura dos EUA, e eles foram colhidos a dedo , um a um, para garantir a qualidade, o prazo de validade e a aparência do produto. Os custos com mão-de-obra para a colheita dos cogumelos representam entre 15% e 30% do valor da produção, afirmou.
O desenvolvimento de um dispositivo para colher cogumelos com eficácia foi um empreendimento complexo, explicou ele. Na colheita manual, o colhedor primeiro localiza um cogumelo maduro e o separa com uma mão, geralmente três dedos. Uma faca é então usada, na outra mão do colecionador, para remover a ponta do estipe. Às vezes, o colhedor espera até que haja dois ou três cogumelos à mão e os corta um por um. Finalmente, o cogumelo é colocado em uma caixa de coleta. Um mecanismo robótico precisava atingir um processo de coleta equivalente.
Os pesquisadores projetaram um mecanismo robótico de colheita de cogumelos que incluía um “efetor final” de colheita baseado em um movimento de dobra, um efetor final de “posicionamento de 4 graus de liberdade” para mover o efetor final de colheita, um estipe de cogumelo. clipagem final efetor e um sistema de controle eletropneumático. Eles fabricaram um protótipo em escala de laboratório para validar o funcionamento do mecanismo.
A equipe de pesquisa usou um mecanismo de ventosa para prender os cogumelos e realizou testes de hematomas nas tampas dos cogumelos para analisar a influência da pressão do ar e o tempo de ação da xícara.
Os resultados do teste, publicados recentemente em Transações da Sociedade Americana de Engenheiros Agrícolas e Biológicos, mostraram que o efetor de final de separação foi colocado com sucesso nos locais de destino e sua taxa de sucesso foi de 90% na primeira separação, aumentando para 94,2% após a segunda separação.
O dispositivo de efeito de corte atingiu uma taxa de sucesso de 97% em geral. O teste de hematoma indicou que a pressão do ar foi o principal fator que afeta o nível de hematoma, em comparação com o tempo de ativação da ventosa, e uma ventosa otimizada pode ajudar a aliviar os danos causados por hematomas, observaram os pesquisadores. Os resultados dos testes de laboratório indicaram que o mecanismo de coleta desenvolvido tem potencial para ser implementado na coleta automática de fungos.
Os cogumelos botão para o estudo foram cultivados em banheiras no Penn State Mushroom Research Center no campus de University Park. A fabricação e os experimentos foram realizados no Centro de Pesquisa e Extensão de Frutas em Biglerville. Um total de 70 testes de colheita foram realizados para avaliar o mecanismo de colheita robótica. As pressões de trabalho do sistema pneumático e da almofada foram fixadas em 80 e 25 libras por polegada quadrada, respectivamente.
Fonte da história:
Materiais fornecido por Estado de Penn. Original escrito por Jeff Mulhollem. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.
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