создайте профиль
Как устроен куриный робот-мясник
Если вы когда-нибудь задумывались, как получается куриное филе, то загляните на одну из птицебоен. На производственных линиях рабочие ощипывают, потрошат, режут и упаковывают около 9 млрд птиц ежегодно. Неудивительно, что работа на птицефабриках грязная и даже опасная.
Работа куриного дебонера (он прорезает плечевой сустав и отделяет крыло от тела) требует особой выносливости, поскольку она представляет собой выполнение повторяющихся движений с ножом несколько часов подряд, да еще при минусовой температуре. Вот оно, занятие, которое вполне мог бы выполнять робот, а не человек.
В этом году команда из Технологического исследовательского института Джорджии в Атланте планирует закончить работу над автономным роботизированным потрошителем кур. У Intelligent Deboning System, однорукого автомата с ножом, достаточно «мозгов» и ловкости, чтобы за четыре секунды удалить из птицы кости, наравне с профессионалом.
Производственная линия
Потрошеные тушки кур сидят на металлических конусах, двигаясь по конвейерной ленте, как на обычной птицефабрике.
Каждая курица проходит через своего рода фотокабинку. Внутри две пары стереокамер (по паре с каждой стороны) сканируют птицу. Компьютер тут же дает 3D-изображение, на котором отмечены особенности птицы, например, форма плечевой и клювовидной костей.
Чтобы удалить крылья, роботизированные руки должны сделать надрез у ключицы, двигаясь к плечу, разрезать плечевой сустав, и продолжить вниз вдоль лопаток птицы. И все за две секунды.
В серийной модели, которую планируют построить исследователи из Университета Джорджии, две роботизированные руки будут работать на противоположных сторонах конвейерной ленты. Каждая рука будет обрабатывать лишь одну сторону курицы. Оснащенные 3D-картой приходящей курицы, роботы смогут рассчитать режущую траекторию с точностью до трех миллиметров. К счастью, пропорции тела птица имеют определенные количественные стандарты. Таким образом, вычислив размеры одной части тела, машины узнают параметры всей тушки.
Мясник
Рабочая конечность робота представляет собой промышленную руку, подобную тем, которые используются для сварки и окраски автомобильных запчастей. Прототип имеет шесть степеней свободы (на одну меньше человеческой руки), чтобы сделать режущие движения как можно более плавными.
Датчик силы на кончике ножа придает лезвию чувствительность. Рука способна «чувствовать» сопротивление, поэтому способна двигать лезвие вдоль кости, не затрагивая ее, и даже различать мясо, сухожилия и связки. «Трудно научить робота управлять своим поведением в режиме реальном времени, учитывая особенности каждой птицы», говорит Ай-Пинг Ху (Ai-Ping Hu), старший инженер-исследователь Института Джорджии. Обратная сила стала ключом к решению этой проблемы. Тупое лезвие? Датчик улавливает и это, давая сигнал роботу заточить его.
Чтобы рассчитать режущую траекторию, алгоритмы сравнивают 3D-карту каждой птицы с десятками различных типов тела из базы данных. Таким образом, машина учится и с каждой новой тушкой становится умнее.
Стоимость такого робота-мясника около $350,000, при этом робот способен распотрошить 9 миллиардов куриных тушек год. Кто-то может заявить: -"Роботы лишают нас работы!", но согласитесь монотонно орудовать ножом 8 часов в день не лучшее занятие для человека, пусть это делают роботы, а мы найдем работу поинтересней.
