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美国农业部资助20万,6名研究生开发机械臂自动捕捞小龙虾,速率媲美熟练虾农

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【摘要】 大数据文摘出品 作者:王烨 夏日炎炎,又到了吃小龙虾的最佳季节。 很多人应该都看过外国人不吃小龙虾,小龙虾在国外都泛滥成灾的消息,但事实并非如此,美国路易......

大数据文摘出品

作者:王烨

夏日炎炎,又到了吃小龙虾的最佳季节。

很多人应该都看过外国人不吃小龙虾,小龙虾在国外都泛滥成灾的消息,但事实并非如此,美国路易斯安那州就有这很长的吃小龙虾历史。

早在 19 世纪末,路易斯安那州南部的农民就掌握了成熟的小龙虾养殖技巧。

每年春天开始种植水稻,虾农将小龙虾亲虾放入水稻田,将公虾与母虾的数量比例控制好,到了龙虾成熟的季节便开始收获小龙虾。

收获小龙虾是一项劳动密集型的工作,首先需要在水里下一种网兜陷阱,然后虾农需要驾驶小船,同时完成拾起、清空和重新布置陷阱的工作

每年 3 月至 6 月,南路易斯安那州收获的小龙虾超过 1 亿磅,对于虾农来说,这也是非常忙碌的一段时间。

为了改变虾农们手工捕虾的产业现状,当地路易斯安那州立大学生物与农业工程系的 6 名高年级学生组成的团队设计了一个机械手臂来帮助收获小龙虾。

团队表示,这款机械臂可以完成拾起陷阱、清空和重新布置陷阱的整个流程,节省工人的时间和金钱,并可能防止背部受伤。

机械臂收虾笼平均 18.3 秒,几乎和人类一样快

去年,路易斯安那州立大学生物与农业工程系就从美国农业部(USDA)获得了大约 20 万美元的种子资助,用于开发自动收获小龙虾的工具。

工作将包括设计、建造和评估更有利于机器人操作的捕虾陷阱,以及一个原型机械臂,可以将虾笼拾起,清空,重新给陷阱上饵,然后将它们重置到指定位置。

今年,路易斯安那州立大学生物与农业工程系的团队完成了这个项目。

这台自动捕虾机械臂由一台 Playstation 4 控制器控制,它控制机械手臂抓住陷阱、倾倒,然后再次诱饵,并将陷阱放回,只有将机械臂对准陷阱需要人工控制。

这款自动收虾机械臂的大小是目前商业小龙虾捕捉器的三分之一,研究小组的测试结果表明,这款设备在平均 18.3 秒的时间内收虾笼的可靠性达到了 87.78% ,几乎和人类一样快。

团队表示,未来的方向是实现完全自主,包括将机械臂对准陷阱,这样就能将机械臂 " 在移动的船只上排成一列 ",大大提高捕虾效率。

团队成员 Thomas 说 : " 如果机械臂可以完全自主,抓取时间可以大大减少,因为在理想的情况下,船永远不会停下来,机械臂的伸展范围可以让机械臂一直抓取船前方的虾笼。"

团队还表示,不管小龙虾产业是否接受使用这款机械臂,他们都非常享受与一起工作的经验,并且一起想出了一个对他们的家乡有益的想法。

疫情影响没有新生,高年级研究生只好自己上场

负责这个项目的是 Chandra Theegala 教授和手下的五个高年级研究生, Theegala 教授还特地解释了为什么没有找新研究生来干活。

" 由于新冠疫情,我在 2020 年找不到合适的新研究生,所以我决定让一组高年级设计学生研究一个原型,"Theegala 教授说。" 我把范围限制在一个商业上可以买到的小型机械臂上。每个学生都专注于项目的一个特定部分。"

一人负责编程和编码,并负责控制手臂的运动;

一人设计并制造了陷阱重新下饵系统,利用一个 12 伏的螺线管将诱饵弹从斜坡推入陷阱;

一人负责做背景调查,并负责团队的时间管理,包括填写报告、安排会议和把握截止日期;

一人负责设计了自动上饵装置,并分享了他在小龙虾养殖场生活和工作的经验

一人负责设计并打印一个定制手爪,以及测试所需的较小的部件

一人负责控制预算、订购部件,并帮助设置测试槽。

小龙虾的自动化之旅:一生被安排地明明白白

尽管路易斯安那州立大学的这个项目不知道能不能投入使用,但是可以看出,人类要将吃小龙虾整个流程全部自动化的决心是非常大的。

目前来说,只有捕虾这一个环节不够自动化,捕上来之后,整个流程就全自动化了。

首先是自动清洗分拣;

自动打包;

不要忘了还有之前文摘菌报道过的自动剥虾;

可以说,小龙虾自从上了人类的餐桌,它的 " 虾生 " 就已经被安排的明明白白了。

可以想见,未来还将被安排地更明白。

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