روبوتات قادرة على قطف الطماطم بذكاء.. نجاح 81٪ في التجارب اليابانية

في قطاع الزراعة، تتزايد الحاجة إلى الحصاد الآلي باستخدام الروبوتات بسبب نقص العمالة. ومع ذلك، بعض الفواكه، مثل الطماطم، صعبة الجمع لأنها عادةً تنمو في مجموعات، ما يتطلب من الروبوت قطف الثمار الناضجة وترك غير الناضجة، وهذا يحتاج إلى قدرات متقدمة على اتخاذ القرار والتحكم.

لتعليم الروبوتات كيفية قطف الطماطم، برمج أستاذ مساعد في جامعة أوساكا متروبوليتان، تاكويا فوجيناجا، الروبوتات لتقييم سهولة الحصاد لكل ثمرة قبل محاولة قطفها.

يستخدم النموذج الجديد التعرف على الصور مقترنًا بالتحليل الإحصائي لتقييم أفضل اتجاه للنهج لكل ثمرة. يشمل النظام معالجة الصور للثمرة والسيقان وما إذا كانت مخفية خلف جزء آخر من النبات، وتساعد هذه العوامل في توجيه قرارات الروبوت واختيار أفضل نهج. وقد نُشرت النتائج في مجلة Smart Agricultural Technology.

يمثل النموذج تحولًا من التركيز التقليدي على “الكشف/التعرف” إلى ما يسميه فوجيناجا “تقدير سهولة الحصاد”. “هذا يتجاوز مجرد السؤال ‘هل يستطيع الروبوت قطف الطماطم؟’ ليصبح ‘ما مدى احتمال نجاح القطف؟’، وهو أكثر فائدة للزراعة الواقعية”، كما شرح.

أظهرت الاختبارات أن النموذج الجديد حقق معدل نجاح 81٪، وهو أعلى بكثير من التوقعات. ومن اللافت أن حوالي ربع النجاحات كانت لثمار تم قطفها من الجانبين الأيمن أو الأيسر بعد فشل النهج الأمامي، مما يشير إلى قدرة الروبوت على تغيير اتجاهه عند مواجهة صعوبة في القطف.

توضح أبحاث فوجيناجا التعقيدات التي تواجه الروبوتات في قطف الفواكه، مثل تجمع الثمار، هندسة السيقان، الخلفية الورقية، ووجود أجزاء مخفية من النبات. “تُعد سهولة الحصاد مقياسًا يمكن تقييمه كميًا، ما يقربنا خطوة نحو روبوتات زراعية تتخذ قرارات ذكية وتعمل بفاعلية”، كما أضاف.

يرى فوجيناجا مستقبلًا يمكن فيه للروبوتات تحديد مدى نضج المحاصيل بشكل مستقل. “هذا يُتوقع أن يفتح شكلًا جديدًا من الزراعة حيث يتعاون البشر والروبوتات، بحيث يقطف الروبوت الطماطم السهلة، بينما يتعامل البشر مع الثمار الأصعب”.