美國農(nóng)業(yè)部資助20萬,6名研究生開發(fā)機(jī)械臂自動捕撈小龍蝦,速度媲美熟練蝦農(nóng)
夏日炎炎,又到了吃小龍蝦的最佳季節(jié)。
很多人應(yīng)該都看過外國人不吃小龍蝦,小龍蝦在國外都泛濫成災(zāi)的消息,但事實并非如此,美國路易斯安那州就有這很長的吃小龍蝦歷史。
早在19世紀(jì)末,路易斯安那州南部的農(nóng)民就掌握了成熟的小龍蝦養(yǎng)殖技巧。
每年春天開始種植水稻,蝦農(nóng)將小龍蝦親蝦放入水稻田,將公蝦與母蝦的數(shù)量比例控制好,到了龍蝦成熟的季節(jié)便開始收獲小龍蝦。
收獲小龍蝦是一項勞動密集型的工作,首先需要在水里下一種網(wǎng)兜陷阱,然后蝦農(nóng)需要駕駛小船,同時完成拾起、清空和重新布置陷阱的工作。
每年3月至6月,南路易斯安那州收獲的小龍蝦超過1億磅,對于蝦農(nóng)來說,這也是非常忙碌的一段時間。
為了改變蝦農(nóng)們手工捕蝦的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀,當(dāng)?shù)芈芬姿拱材侵萘⒋髮W(xué)生物與農(nóng)業(yè)工程系的6名高年級學(xué)生組成的團(tuán)隊設(shè)計了一個機(jī)械手臂來幫助收獲小龍蝦。
團(tuán)隊表示,這款機(jī)械臂可以完成拾起陷阱、清空和重新布置陷阱的整個流程,節(jié)省工人的時間和金錢,并可能防止背部受傷。
機(jī)械臂收蝦籠平均18.3秒,幾乎和人類一樣快
去年,路易斯安那州立大學(xué)生物與農(nóng)業(yè)工程系就從美國農(nóng)業(yè)部(USDA)獲得了大約20萬美元的種子資助,用于開發(fā)自動收獲小龍蝦的工具。
工作將包括設(shè)計、建造和評估更有利于機(jī)器人操作的捕蝦陷阱,以及一個原型機(jī)械臂,可以將蝦籠拾起,清空,重新給陷阱上餌,然后將它們重置到指定位置。
今年,路易斯安那州立大學(xué)生物與農(nóng)業(yè)工程系的團(tuán)隊完成了這個項目。
這臺自動捕蝦機(jī)械臂由一臺Playstation 4控制器控制,它控制機(jī)械手臂抓住陷阱、傾倒,然后再次誘餌,并將陷阱放回,只有將機(jī)械臂對準(zhǔn)陷阱需要人工控制。
這款自動收蝦機(jī)械臂的大小是目前商業(yè)小龍蝦捕捉器的三分之一,研究小組的測試結(jié)果表明,這款設(shè)備在平均18.3秒的時間內(nèi)收蝦籠的可靠性達(dá)到了87.78% ,幾乎和人類一樣快。
團(tuán)隊表示,未來的方向是實現(xiàn)完全自主,包括將機(jī)械臂對準(zhǔn)陷阱,這樣就能將機(jī)械臂“在移動的船只上排成一列”,大大提高捕蝦效率。
團(tuán)隊成員Thomas說: “如果機(jī)械臂可以完全自主,抓取時間可以大大減少,因為在理想的情況下,船永遠(yuǎn)不會停下來,機(jī)械臂的伸展范圍可以讓機(jī)械臂一直抓取船前方的蝦籠。”
團(tuán)隊還表示,不管小龍蝦產(chǎn)業(yè)是否接受使用這款機(jī)械臂,他們都非常享受與一起工作的經(jīng)驗,并且一起想出了一個對他們的家鄉(xiāng)有益的想法。
受疫情影響沒有新生,高年級研究生只好自己上場
負(fù)責(zé)這個項目的是Chandra Theegala教授和手下的五個高年級研究生, Theegala教授還特地解釋了為什么沒有找新研究生來干活。
“由于新冠疫情,我在2020年找不到合適的新研究生,所以我決定讓一組高年級設(shè)計學(xué)生研究一個原型,”Theegala教授說?!拔野逊秶拗圃谝粋€商業(yè)上可以買到的小型機(jī)械臂上。每個學(xué)生都專注于項目的一個特定部分?!?/p>
一人負(fù)責(zé)編程和編碼,并負(fù)責(zé)控制手臂的運(yùn)動;
一人設(shè)計并制造了陷阱重新下餌系統(tǒng),利用一個12伏的螺線管將誘餌彈從斜坡推入陷阱;
一人負(fù)責(zé)做背景調(diào)查,并負(fù)責(zé)團(tuán)隊的時間管理,包括填寫報告、安排會議和把握截止日期;
一人負(fù)責(zé)設(shè)計了自動上餌裝置,并分享了他在小龍蝦養(yǎng)殖場生活和工作的經(jīng)驗
一人負(fù)責(zé)設(shè)計并打印一個定制手爪,以及測試所需的較小的部件
一人負(fù)責(zé)控制預(yù)算、訂購部件,并幫助設(shè)置測試槽。
小龍蝦的自動化之旅:一生被安排地明明白白
盡管路易斯安那州立大學(xué)的這個項目不知道能不能投入使用,但是可以看出,人類要將吃小龍蝦整個流程全部自動化的決心是非常大的。
目前來說,只有捕蝦這一個環(huán)節(jié)不夠自動化,捕上來之后,整個流程就全自動化了。
首先是自動清洗分揀;
自動打包;
不要忘了還有之前文摘菌報道過的自動剝蝦;
可以說,小龍蝦自從上了人類的餐桌,它的“蝦生”就已經(jīng)被安排的明明白白了。
可以想見,未來還將被安排地更明白。
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