Robotika leis efektyvinti maisto gamybą (Video)

Ar gali industrinis robotas vienu metu sėkmingai atskirti krūtinėlės file nuo vištos ir tuo pačiu metu išgauti daugiau  mėsos?  Tai vienas iš klausimų, ties kuriuo dirba CYCLE projekto tyrėjai ir dabar jie pristato savo veiklos rezultatus.

Jie laboratorijoje sukonstravo pilnai funkcionalų robotą, kuris geba visiškai autonomiškai atlikti krūtinėlių filė atskyrimo nuo vištos procedūrą. Šis darbas paprastai atliekamas įgudusio žmogaus rankomis.

SINTEF tyrimų grupės atstovas Ekremas Misimi teigė, jog pagrindinis komandos siekis yra automatizuoti absoliučiai visą maisto gamybos linijos darbų procesą.

Tai padarys Norvegijos maisto gamybos industriją daug ekonomiškesnę, tiek kalbant apie sumažintus kaštus ir padidintą pelną, tiek apie gamyboje susidariusių maisto atliekų utilizavimą.

Žvitriaakis, vikrių pirštų robotas

Ekremas yra kibernetikos technikos specialistas, turintis mašinų regos daktaro laipsnį. Jis specializuojasi ties itin tikslia, trijų dimensijų robotine rega. Šiuo atveju ši robotinė rega pritaikyta tyrinėti vištų anatomijai.

Misimi išdidžiai paskelbė, jog iki šiol niekam pasaulyje, išskyrus jo komandą, nepavyko automatizuoti vištienos apdorojimo proceso. Mokslininko teigimu, SINTED tyrėjai yra vieninteliai tokie Norvegijoje, kurie koncentruojasi ties maisto industrijos problemų sprendimais.

Kol kas komandos geriausias nuveikto darbo vaisius – robotas „Gribbot“. Robotui suteiktas toks vardas, dėl panašumo į grifo snapą („gribb“ norvegų kalba reiškia grifą).

Gribbot gerai aprūpintas. Jis turi sugriebimui skirtas rankas, su specialiai mėsos apdorojimui sukurtais „pirštais“, bei trijų dimensijų regą. Jo „akys“ buvo pasiskolintos iš visiems žaidimų mėgėjams pažįstamos 3D vaizdo kameros – Microsoft Kinect 2.

Visa tai būtina, nes vištienos filė yra gan gležnas objektas, su kuriuo turi būti elgiamasi itin atsargiai. Robotinė ranka negali ant mėsos palikti įbrėžimų ar kitų defektų. Abu faktoriai – rega bei tikslūs rankos judesiai – yra kritiškai svarbūs veiksniai, geram roboto darbui.

Sklandžiai ir tiksliai

„Bendrai kalbant, milžiniškas iššūkis priversti robotą apdoroti biologines žaliavas, nes tai susiję su automatizavimu užduoties, kurią įprastai atlikti gali tik įgudęs žmogus. Žaliavos taip pat skiriasi savo dydžiais ir savybėmis. Labai lengva deformuoti ar pažeisti vištienos filė išpjovas“, – paaiškino Misimi.

„Tai supratome jau anksti, pradėję savo projektą, ir mes pasirengę sukurti lanksčią sistemą, kuri gebės dirbti ne tik su skirtingomis žaliavomis, bet tai pat susidoros ir su mechaniniais filė pjaustymo iššūkiais‘, – teigė Misimi.

Mechaninė „smegenų chirurgija“

Esminis projekto pasisekimo veiksnys yra roboto kontrolė. SINTEF mokslininkai sukūrė specialius algoritmus – specialius skaičiavimo sistemų modelius, kurių veikla robotui atstoja smegenis. Būtent tai leidžia robotui atlikti filiavimo užduotį, taip pat sėkmingai kaip žmogui.

Jeigu roboto žaliavas apdorojanti ranka bus valdoma pasitelkiant 3D vaizdus, būtina užtikrinti, kad vaizdo kamera (roboto akys) ir pats robotas vienas su kitu „kalbėtų ta pačia kalba“.

„Kitaip tariant, roboto judesių koordinavimo sistema privalo gebėti suprasti regos sistemos užfiksuotas erdvės koordinates“, – paaiškino Misimi. Siekiant užglaistyti šią probleminę sritį, robotas parengtas taip, kad jo „ranka“ ir „akys“ tinkamai suvoktų viena kitą.

Pelningumas ir aplinkos tausojimas

Gribbot robotas – tai didesnio projekto CYCLE dalis. Jo pagrindinis tikslas yra padaryti Norvegijos maisto gamybos pramonę, įskaitant žuvies, daržovių ir mėsos apdorojimą, pelningesne. Taip pat labiau tausojančia aplinką ir našesne. Kitaip tariant – darnesne

„Tiesa ta, jog beveik pusė pagaminamo maisto niekada nepasiekia vartotojo dėl praradimų gamybos linijose, nes mes neturime tinkamos technologijos maisto žaliavų apdorojimui“, – teigė Misimi.

Iki paskutinio gabalėlio

„Darbo automatizavimas leis pagreitinti gamybos procesą ir padarys jį našesniu. Tai padidins produkcijos pajėgumus ir geresnį žaliavų panaudojimą. Vištienos filė atveju, tai taip pat reikš optimalų turimos mėsos žaliavos išnaudojimą. Lankstūs sugriebimo įnagiai nugrandys vištienos kaulus, tuo pačiu nurėždami filė – taip bus išgaunama kaip įmanoma daugiau mėsos“, – paaiškino Misimi.

Tikimasi tęsti Gribbot roboto tobulinimą kartu su kitais ateities projektais. Bus siekiama sukurti sistemas, kurios pašalintų absoliučiai visą mėsą nuo vištienos kaulų, kuri dar gali būti likusi po filiavimo proceso.

Parengta pagal sintef.no