Фото: із відкритих джерел
У науковій роботі описали штучне стебло полуниці на основі термоплавких клеїв (Hot Melt Adhesives, HMA), яке можна багаторазово різати та знову використовувати. Рішення пропонують як стандартизований тестовий зразок для перевірки роботів-збирачів без потреби у великій кількості рослинного матеріалу.
Про це повідомляє сайт Аграрії разом з посиланням на Hortidaily.
Роботизоване збирання полуниці за останні десятиліття суттєво просунулося: з’явилися комерційні рішення та прототипи, здатні автономно виявляти плоди, захоплювати їх і виконувати різання плодоніжки. Водночас, як зазначають автори дослідження, розвиток і валідація таких систем часто впираються у відсутність багаторазового та реалістичного «культурного» тестового середовища: доступ до поля обмежений, зростають втрати врожаю, а для випробувань потрібні великі вибірки.
У відповідь на цю проблему дослідники представили багаторазове штучне стебло полуниці, виготовлене з термоплавких клеїв (HMA). За задумом авторів, такий сурогат має забезпечити повторювані випробування для операцій, критичних у роботизованому збиранні — різання та від’єднання.
Що саме перевіряли у випробуваннях
У роботі описано кілька напрямів оцінювання, щоб наблизити поведінку штучного стебла до біологічного аналога та перевірити стабільність результатів у повторних циклах:
- Відтворення статичної поведінки реальних стебел: автори повідомляють, що штучне стебло демонструє близьку відповідність реальним стеблам за умови збільшення діаметра у 2,0–3,0 рази.
- Похибка кривизни: досягнуті значення помилки кривизни становили 3,39%–11,01% від довжини стебла (нормалізований RMSD), що в дослідженні подано як підтвердження близької узгодженості з біологічними зразками.
- «Загоєння» після різання: поведінку загоєння аналізували через сталість зусилля різання, потрібного для перерізання стебла, а також пікового розтягувального навантаження, необхідного для його від’єднання, у повторних циклах.
- Повторюваність виготовлення: оцінювали варіативність пікового зусилля різання для стебел, незалежно виготовлених з однієї форми.
Обмеження матеріалу та практичний сенс для розробників роботів
Автори підкреслюють, що HMA не повністю відповідає природній жорсткості стебла. Водночас, за їхніми даними, сурогат може відтворювати статичну поведінку реального стебла за рахунок збільшення діаметра, що робить його практичним, недорогим і багаторазовим середовищем для стандартизованих тестів збирання.
Для агровиробників і компаній, які впроваджують роботизоване збирання, подібні тестові зразки можуть бути корисними на етапі інженерних випробувань: вони дають змогу багаторазово перевіряти вузли захоплення та різання без постійної прив’язки до польових умов і без витрат рослинного матеріалу.
Дослідження: Espejel, J.P., Guevara, L., Vayakkattil, S. et al. A reusable strawberry stem based on hot melt adhesives for robotic harvesting applications. Commun Eng (2026).