양상추 수확 자동화 로봇 솔루션
양상추 수확 자동화 로봇 솔루션
양상추는 전 세계적으로 매우 중요한 농산물입니다. 그러나 노동력 부족 현상으로 양상추를 수확하는 것이 어렵습니다. 수확량을 충족시키기 위해 필요한 시기에 충분한 노동력을 제공하는 것이 큰 과제입니다. 임금 상승이 생산자 물가 상승 속도보다 빨라 수익 또한 크지 않습니다. 영국에서 농업 기술 및 기계 전문가들은 독일 IDS Imaging Development Systems GmbH와 협력하여 양상추 수확을 자동화하는 로봇 솔루션을 개발하고 있습니다.
이 팀은 Innovate UK으로부터 자금을 지원받는 프로젝트에 참여하고 있으며, Grimme 농업 기계 공장, Agri-EPI 센터(영국, Edinburgh), Harper Adams 대학교(영국, Newport), University of the West of England(영국, Bristol)의 머신 비전 센터 및 영국 최대 샐러드 생산업체 G's Fresh 및 PDM Produce의 전문가들이 함께 하고 있습니다.
프로젝트 수행 과정에서 기존의 부추 수확 기계는 양상추를 땅에서 들어 올려 핀치 벨트 사이에서 잡도록 조정되었습니다. 양상추의 바깥쪽 또는 '포장지'인 잎은 기계적으로 제거되어 줄기가 노출됩니다. 그런 다음, 머신 비전과 인공 지능을 활용하여 줄기의 정확한 절단 지점을 식별하여 양상추 머리를 깔끔하게 분리합니다.
"G의 자회사인 Salad Harvesting Services LTd.의 직원에 따르면 양상추 머리를 분리하는 과정은 자동화 과정에서 기술적으로 가장 복잡한 단계"라고 IDS 제품 영업 전문가인 Rob Webb은 설명합니다. "제작 중인 프로토타입 수확 로봇에는 uEye FA 제품군의 GigE Vision 카메라가 통합되어 있습니다. 이 카메라는 매우 견고하여 까다로운 환경에도 적합합니다. "이것은 실외 어플리케이션이므로 IP65/67 보호 등급이 있는 하우징 카메라가 필요합니다."라고 Rob Webb은 말합니다.
Sony의 소형 2/3" 글로벌 셔터 CMOS 센서 IMX264가 탑재된 GV-5280FA-C-HQ 모델이 선정되었습니다.
"이 센서가 선택된 주된 이유는 다양한 활용 가능성입니다. AI 프로세싱을 위해 전체 해상도가 필요하지는 않고, 비닝을 통해 감도를 높일 수 있습니다. 더 큰 센서 크기는 광각 광학 장치 또한 필요하지 않다는 것을 의미합니다."라고 Rob Webb은 요약했습니다. 이 어플리케이션에서 CMOS 센서는 탁월한 이미지 품질, 광 감도 및 예외적으로 높은 동적 범위를 가지며, 22fps에서 5:4 형식으로 노이즈가 거의 없는 고대비 5MP 이미지를 제공합니다. 이는 조명 조건이 변동하는 어플리케이션에서도 가능합니다.
렌즈 튜브 및 트레일링 케이블과 같은 다양한 액세서리는 카메라 하우징 및 나사식 커넥터(X 코딩이 있는 8핀 M12 커넥터 및 8핀 바인더 커넥터)만큼 견고합니다. 다른 장점: 픽셀 전처리, LUT 또는 감마와 같은 카메라 내부 기능들은 필요한 컴퓨팅 전력을 최소한으로 감소시킵니다.
로봇 잔디깎기의 프로토타입은 2021년 말 영국에서 현장 테스트가 진행될 예정입니다. "우리는 프로젝트에 참여하게 된 것을 기쁘게 생각하며 결과를 기대합니다. 노동력 부족을 보완하는 측면에서뿐만 아니라 양상추 수확의 효율성을 높이고 자동화 할 수 있는 잠재력을 확신합니다.
”라고 IDS Imaging Development Systems GmbH의 전무 이사인 Jan Hartmann은 말합니다.
농업 부문이 직면한 도전 과제는 복잡합니다. 유엔식량농업기구(FAO)의 예측에 따르면 급격한 인구 증가로 인해 농업 생산성이 2012년에 비해 2050년까지 거의 50% 증가해야 합니다. 다른 분야에 비해 디지털화 측면에서 아직 걸음마 단계이고, 기후 변화와 노동력 부족 현상을 감안할 때 이러한 수확량의 기대는 이미 혁신에 대한 압력을 받고 있는 농업 산업에 엄청난 도전을 의미합니다.
미래의 농업은 네트워크 장치와 자동화를 기반으로 합니다. 카메라는 중요한 구성 요소이며 인공 지능은 여기서 핵심 기술입니다. 수확 로봇과 같은 스마트 어플리케이션은 이에 상당한 기여를 할 것입니다.