Un nouveau dispositif de préhension robotique, développé par des chercheurs de l’Université de l’État de Washington, pourrait transformer la récolte des pommes en réduisant les dommages causés aux fruits. Cette innovation pourrait répondre aux pénuries de main-d’œuvre dans les vergers de l’État de Washington.
Le dispositif de préhension, conçu par des chercheurs de l’Université de l’État de Washington (WSU), est capable de saisir délicatement la majorité des pommes sans les endommager. Ce dispositif fait partie d’un ensemble robotique que les chercheurs espèrent voir un jour effectuer la cueillette des fruits et d’autres tâches agricoles pour les agriculteurs de Washington.
Chris Ninatanta, doctorant à l’École de génie mécanique et des matériaux de l’Université de l’État de Washington et premier auteur de l’article, a précisé : « Nous espérons pouvoir aider beaucoup de gens avec ce projet. Les pénuries de main-d’œuvre à Washington peuvent être très préjudiciables aux vergers. »
Fonctionnement et coût du dispositif
Pesant environ deux tiers de livre, le dispositif utilise trois câbles pour déplacer des doigts en plastique dur imprimés en 3D et munis de bouts en caoutchouc de silicone. Les doigts doivent être suffisamment délicats pour ne pas endommager les pommes, mais assez forts pour les détacher de l’arbre. Le coût de production du dispositif est d’environ 30 dollars.
Le dispositif a réussi à saisir plus de 87,5 % des pommes dans un verger sans les endommager. Ming Luo, professeur adjoint à l’École de génie mécanique et des matériaux, a déclaré : « Nous cherchons toujours à améliorer ce taux avec de nouveaux designs. »
Enjeux de la production de pommes
L’État de Washington est le leader national de la production de pommes, avec une contribution de plus de deux milliards de dollars au produit intérieur brut des États-Unis en 2022. Les fermes de l’État emploient chaque année de nombreuses personnes pour diverses opérations dans les vergers, telles que la pollinisation, la taille, l’éclaircissage des fleurs et la récolte des fruits.
Avec une population vieillissante et une diminution des travailleurs agricoles migrants, les agriculteurs peinent à répondre à leurs besoins en main-d’œuvre pendant la saison des récoltes. Les systèmes de récolte robotique développés jusqu’à présent sont coûteux et complexes à utiliser dans les vergers.
Inspiration et développement futur
Chris Ninatanta, originaire de Yakima, Washington, a cueilli des fruits aux côtés de ses parents pendant son enfance. Lorsqu’il a commencé à travailler sur le dispositif de préhension robotique, il a demandé à ses parents de filmer leur travail pour pouvoir s’en inspirer.
« Une partie du design est en fait inspirée par mes parents », a-t-il ajouté. L’équipe de l’Université de l’État de Washington prévoit de connecter leur dispositif léger à un système robotique à faible coût qu’ils développent. Le bras robotique, similaire aux personnages gonflables utilisés dans la publicité extérieure, est fabriqué en tissu souple rempli d’air.
Les chercheurs travaillent également à ajouter une caméra embarquée pour guider précisément le bras, ainsi qu’un dispositif de préhension capable de tourner, similaire à la rotation de la main humaine, afin de réduire les dommages causés à la tige de la pomme. Ils prévoient de tester le système dans leur laboratoire, puis dans les champs plus tard cette année.
Les chercheurs ont récemment publié leurs travaux sur la pince dans les actes de la 7e conférence internationale de l’IEEE sur la robotique douce. https://ieeexplore.ieee.org/document/10521995
