211service.com
Roboty zaczynają rozumieć przetwarzanie żywności
Jest mniej uderzający niż zwycięstwo Deep Blue nad mistrzem szachowym Garrym Kasparowem, ale Richard van der Linde mówi, że mistrzostwo jego robotycznej ręki w podnoszeniu kapusty jest kamieniem milowym dla maszyn. Za pomocą pięciu kamer oraz czujników w nadgarstku monitorujących napotkany opór trójpalczasty chwytak może ostrożnie podnieść kapustę, zmienić jej orientację i umieścić w maszynie, która usuwa rdzeń. W przemyśle w tej chwili mogą to robić tylko ludzie, mówi van der Linde.
Współpracuje z nim jego firma Lacquey z siedzibą w Delft w Holandii FTNON , producent sprzętu do przetwarzania żywności, aby przygotować technologię do pracy w gigantycznych agregatach chłodniczych, w których dziś ludzie przetwarzają kapustę, sałatę i inne produkty do pakowania. Lacquey testuje również wersje do innych zadań, takich jak pakowanie pomidorów, papryki i mango.
Postęp firmy jest przykładem tego, jak postępy w technologii manipulacji robotami otwierają nowe miejsca pracy dla robotów w branży przetwórstwa spożywczego. Solidne, twarde, identyczne przedmioty, takie jak części samochodowe, są dla robotów łatwe do poruszania się. Ale delikatne, elastyczne, naturalnie zmienne przedmioty, takie jak mięso, owoce i warzywa, wymagają znacznie bardziej wyrafinowanego wyczuwania i manipulacji.
Zainteresowanie wynika częściowo z możliwości obniżenia kosztów pracy, podobnie jak w innych branżach. Ale firmy zajmujące się przetwórstwem żywności również postrzegają robotykę jako sposób na zwiększenie bezpieczeństwa, mówi Gary McMurray , który kieruje działem Technologii Przetwarzania Żywności w Georgia Tech Research Institute. Wszędzie tam, gdzie masz ludzi zajmujących się jedzeniem, od czasu do czasu popełniają błędy, mówi. Incydenty, w których mięso lub warzywa zostają skażone, powiedzmy, E coli lub Listeria są kosztowne dla przetwórcy żywności. Badanie 2015 okazało się, że średnio w ciągu pięciu dni od ogłoszenia wycofania mięsa zginęło 109 milionów dolarów z wartości publicznej firmy zajmującej się przetwórstwem żywności. Chociaż dane liczbowe nie są dostępne dla konkretnej liczby przypadków pochodzących z zanieczyszczenia w zakładzie przetwórstwa spożywczego, Centers for Disease Control szacuje, że 128 000 Amerykanów jest każdego roku hospitalizowanych z powodu chorób przenoszonych przez żywność ze wszystkich przyczyn, z czego 3000 umiera.
Grupa badawcza McMurray opracowuje obecnie dwa systemy dla przemysłu drobiowego. Można chwycić tuszkę kurczaka poruszającą się wzdłuż linii produkcyjnej i przeciąć ścięgna barkowe, przygotowując się do usunięcia piersi i skrzydeł. Ten system może już odpowiadać średniej wydajności ludzkiego pracownika. W drugim projekcie tani dwuramienny robot o nazwie Baxter, wyprodukowany przez Rethink Robotics i zaprojektowany do bezpiecznej pracy obok ludzi, jest programowany do umieszczania tusz drobiowych w stożkowych uchwytach, które przenoszą je przez zakład przetwórczy.
Oba systemy opierają się na wizualnej i fizycznej informacji zwrotnej. Na przykład robot tnący wykorzystuje system wizyjny 3D do oszacowania położenia stawów i ścięgien kurczaka. Następnie wykorzystuje czujniki na nożu, aby wyczuć, czy kroi mięso, czy kość. Praca z tymi mokrymi, odkształcalnymi i śliskimi przedmiotami jest trudna, ale wydaje się, że jest wykonalna, mówi McMurray.
Sprawienie, by robot dobrze wykonał takie zadanie, zwykle wymaga od inżynierów dokładnego zaprogramowania określonych technik i poleceń. Ale oprogramowanie do uczenia maszynowego może zautomatyzować większość tego procesu i sprawić, że roboty będą praktyczne wykonywać bardziej złożone zadania z różnymi rodzajami żywności, mówi Ashutosh Saxena , adiunkt informatyki na Cornell University.
Użył tego podejścia, aby nauczyć dwurękiego robota, jak przygotować prostą sałatkę. Robot najpierw przeszedł fazę szkolenia, podczas której używał noży, szpatułek, widelców i innych narzędzi do badania fizycznych właściwości żywności, w tym pomidorów, sałaty i sera cheddar. Następnie robot mógł sam wymyślić, jak pokroić elementy sałatki, a następnie przesunąć je.
Nie jest jasne, kiedy, jeśli w ogóle, robot może dotrzymać kroku ludzkiemu kucharzowi. W najbliższym czasie, jak mówi van der Linde, Lacquey i inni muszą udowodnić, że ich maszyny mogą dorównać lub przekroczyć tempo ludzi wykonujących określone zadania na istniejących liniach produkcyjnych.