211service.com
Robots beginnen voedselverwerking te begrijpen
Het is minder opvallend dan de overwinning van Deep Blue op schaakkampioen Garry Kasparov, maar Richard van der Linde zegt dat de beheersing van zijn robothand bij het oppakken van kool een mijlpaal is voor machines. Met behulp van vijf camera's, plus sensoren in zijn pols om de weerstand te monitoren die hij ondervindt, kan de drievingerige grijper voorzichtig een kool oppakken, heroriënteren en in een machine plaatsen die de kern verwijdert. In de industrie kunnen alleen mensen dat op dit moment, zegt van der Linde.
Zijn bedrijf Lacquey, gevestigd in Delft, Nederland, werkt samen met FTNON , een fabrikant van voedselverwerkende apparatuur, om de technologie klaar te maken om aan het werk te gaan in de gigantische koelmachines waar mensen tegenwoordig kool, sla en andere producten verwerken voor verpakking. Lacquey test ook versies voor andere soorten taken, zoals het verpakken van tomaten, paprika's en mango's.
De vooruitgang van het bedrijf is een voorbeeld van hoe de vooruitgang in robotmanipulatietechnologie nieuwe banen opent voor robots in de voedselverwerkende industrie. Solide, harde, identieke objecten zoals auto-onderdelen zijn gemakkelijk te verplaatsen voor robots. Maar delicate, flexibele, natuurlijk variabele objecten zoals vlees, fruit en groenten vereisen veel meer verfijnde detectie en manipulatie.
De belangstelling wordt mede gedreven door het potentieel om de arbeidskosten te verlagen, net als in andere bedrijfstakken. Maar voedselverwerkende bedrijven zien robotica ook als een manier om de veiligheid te vergroten, zegt Gary McMurray , die leiding geeft aan de divisie Food Processing Technology van het Georgia Tech Research Institute. Overal waar je mensen hebt die met voedsel omgaan, maken ze van tijd tot tijd fouten, zegt hij. Incidenten waarbij vlees of groenten besmet raken met bijvoorbeeld E coli of Listeria zijn kostbaar voor een keukenmachine. Een studie uit 2015 ontdekte dat terugroepacties van vlees gemiddeld $ 109 miljoen van de waarde van een openbaar voedselverwerkend bedrijf hebben weggevaagd binnen vijf dagen na hun aankondiging. Hoewel er geen cijfers beschikbaar zijn voor het specifieke aantal gevallen dat het gevolg is van besmetting in een voedselverwerkende fabriek, schat de Centers for Disease Control dat 128.000 Amerikanen elk jaar in het ziekenhuis worden opgenomen met door voedsel overgedragen ziekten door alle oorzaken, en daarvan sterven er 3.000.
De onderzoeksgroep van McMurray ontwikkelt momenteel twee systemen voor de pluimvee-industrie. Men kan een kippenkarkas vastpakken dat langs een productielijn beweegt en de schouderpezen doorsnijden ter voorbereiding op het verwijderen van de borsten en vleugels. Dat systeem kan nu al de gemiddelde opbrengst van een menselijke arbeider evenaren. In een tweede project wordt een goedkope tweearmige robot genaamd Baxter, geproduceerd door Rethink Robotics en ontworpen om veilig naast mensen te werken, geprogrammeerd om pluimveekarkassen op de kegelvormige houders te plaatsen die ze door een verwerkingsfabriek dragen.
Beide systemen zijn afhankelijk van visuele en fysieke feedback. De snijrobot maakt bijvoorbeeld gebruik van een 3D-visiesysteem om de locatie van de gewrichten en pezen van een kip in te schatten. Vervolgens voelt hij met sensoren op zijn mes of hij vlees of botten snijdt. Het werken met deze natte, vervormbare, glibberige objecten is een uitdaging, maar het lijkt te doen, zegt McMurray.
Om een robot zo'n taak goed te laten uitvoeren, moeten ingenieurs meestal zorgvuldig specifieke technieken en commando's programmeren. Maar software voor machine learning zou een groot deel van dat proces kunnen automatiseren en het voor robots praktisch maken om complexere taken met een verscheidenheid aan voedsel uit te voeren, zegt Ashutosh Saxena , een assistent-professor computerwetenschappen aan de Cornell University.
Hij gebruikte die aanpak om een tweearmige robot te leren een simpele salade samen te stellen. De robot doorliep eerst een trainingsfase waarin hij messen, spatels, vorken en andere werktuigen gebruikte om de fysieke eigenschappen van voedsel, waaronder tomaten, sla en cheddarkaas, te onderzoeken. Daarna kon de robot zelf uitvinden hoe hij de elementen van de salade in stukken moest snijden en ze vervolgens kon verplaatsen.
Het is onduidelijk wanneer het voor een robot mogelijk zal zijn om gelijke tred te houden met een menselijke chef-kok. Op korte termijn, zegt Van der Linde, moeten Lacquey en anderen bewijzen dat hun machines het tempo van mensen die specifieke taken uitvoeren op bestaande productielijnen kunnen evenaren of overtreffen.