Robot đóng gói, thu hoạch tự động - Những tiến bộ công nghệ đang diễn ra

Robot đóng gói cây trồng: Lợi ích và hạn chế của hệ thống đóng gói tự động

Tổng quan

Trong bối cảnh công nghiệp 4.0, tự động hóa đang trở thành xu hướng phát triển trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm cả nông nghiệp. Việc sử dụng robot trong nông nghiệp có thể giúp cải thiện năng suất, chất lượng và hiệu quả sản xuất.

Trong số các công việc tự động hóa trong nông nghiệp, đóng gói là một trong những công việc quan trọng nhất. Robot đóng gói cây trồng có thể giúp thực hiện các nhiệm vụ như phân loại, cân, dán nhãn và đóng gói cây trồng.

Những robot này xử lý được các nhiệm vụ như vậy đối với nhiều loại sản phẩm nông nghiệp là do thông qua sự kết hợp của các công nghệ tiên tiến, bao gồm thị giác máy , bộ kẹp mềm - và được trang bị trí tuệ nhân tạo.

Chức năng

Robot đóng gói cây trồng có thể thực hiện một loạt các nhiệm vụ, bao gồm:

• Phân loại cây trồng theo kích thước, màu sắc, độ chín hoặc các đặc điểm khác.
• Cân cây trồng để đảm bảo trọng lượng chính xác.
• Dán nhãn cây trồng với thông tin như ngày thu hoạch, loại cây trồng hoặc thông tin dinh dưỡng.
• Đóng gói cây trồng vào các hộp hoặc túi.

Dưới đây là một số lĩnh vực nổi bật mà những robot này tìm thấy tiện ích của chúng:

• Đóng Bao bì trái cây và rau quả xử lý sản phẩm một cách nhẹ nhàng để tránh hư hỏng, phân loại chúng dựa trên các thông số được xác định trước như kích thước, màu sắc và chất lượng, sau đó đóng gói để phân phối. Những robot này mang lại lợi ích cho nông nghiệp bằng cách cung cấp các hoạt động tốc độ cao và giảm các công việc sử dụng nhiều lao động.
• Robot đóng gói cây trồng tìm thấy những ứng dụng quan trọng trong việc đóng gói ngũ cốc. Tại đây, họ tự động hóa quy trình đổ đầy và niêm phong các túi ngũ cốc như lúa mì, ngô hoặc gạo. Họ có thể quản lý khối lượng lớn, hoạt động suốt ngày đêm, đảm bảo thời gian ngừng hoạt động tối thiểu và năng suất tối đa.
• Trong ngành công nghiệp sữa, robot đóng gói cây trồng đóng gói các sản phẩm như phô mai và bơ. Robot xử lý việc di chuyển thành phẩm vào thùng và hộp. Những máy này cung cấp độ chính xác, tốc độ và hiệu quả cao trong việc đóng gói sản phẩm sữa, đảm bảo tính toàn vẹn và chất lượng của sản phẩm.

Có những loại robot đóng gói cây trồng nào?

Robot đóng gói cây trồng khá đa dạng về thiết kế và chức năng. Sự đa dạng này là chìa khóa để giải quyết các nhu cầu riêng biệt của các nhiệm vụ nông nghiệp khác nhau. Các loại robot đóng gói cây trồng khác nhau có thể được phân loại rộng rãi dựa trên phương pháp vận hành, tính đặc thù của nhiệm vụ và kết cấu.

Dưới đây là một số loại nổi bật:

Robot sáu trục

Robot sáu trục đã nổi lên như một công cụ biến đổi trong lĩnh vực nông nghiệp, đặc biệt là trong lĩnh vực thu hoạch cây trồng. Những robot này, được đặc trưng bởi sáu bậc tự do, có thể tái tạo các chuyển động phức tạp của cánh tay con người. Điều này làm cho họ rất thành thạo trong việc điều hướng các môi trường phức tạp. 

Ví dụ, trong một vườn cây ăn trái, robot sáu trục có thể mở rộng, xoay và điều khiển cánh tay của nó để hái những quả có thể nằm giữa những tán lá rậm rạp. Những robot này làm như vậy mà không gây hư hại cho cây hoặc quả. Độ chính xác cao và khả năng xử lý nhẹ nhàng của rô-bốt giúp duy trì chất lượng sản phẩm, giảm thất thoát mùa màng do dập hoặc rơi rớt.

Robot cộng tác (cobots)

• Những robot này trông rất giống với robot sáu trục. Tuy nhiên, điểm khác biệt chính của cobot là chúng được thiết kế để hoạt động cùng với con người trong không gian làm việc chung. Cobots có thể hỗ trợ mọi người trong các công việc như đóng gói và xếp hàng. Chúng được chế tạo để an toàn hơn robot công nghiệp, linh hoạt và dễ lập trình. 
• Robot được chế tạo tùy chỉnh
• Một số ứng dụng có thể yêu cầu chức năng rất cụ thể mà các thiết kế rô-bốt tiêu chuẩn không có. Trong những trường hợp này, robot tùy chỉnh được chế tạo để phục vụ các nhu cầu cụ thể. 

Ví dụ: việc xử lý các cây ươm non đòi hỏi các công cụ đặc biệt và khả năng cụ thể mà các loại robot tiêu chuẩn không được tối ưu hóa. Sử dụng công nghệ chuyên dụng cho phép nông dân tối đa hóa hiệu suất của hệ thống tự động hóa cho một nhiệm vụ cụ thể.

Mỗi loại này phục vụ các mục đích khác nhau và có thể nâng cao đáng kể hiệu quả, độ chính xác và năng suất của hoạt động đóng gói cây trồng. Việc lựa chọn loại robot phụ thuộc vào nhu cầu cụ thể của quy trình nông nghiệp được đề cập. 

Các yếu tố phổ biến cần xem xét khi lựa chọn robot bao gồm:

• Loại cây trồng
• Quy mô hoạt động
• Mức độ chính xác cần thiết
• Đạt yêu cầu
• Yêu cầu về tải trọng
• Ưu điểm của robot hái cây trồng

Việc tích hợp robot đóng gói cây trồng vào hoạt động nông nghiệp đã mang lại nhiều lợi ích cho ngành.

Tăng hiệu quả và năng suất

• Robot đóng gói cây trồng có thể hoạt động liên tục với tốc độ ổn định và hiệu quả. Điều này làm tăng đáng kể mức năng suất so với lao động thủ công. Khả năng hoạt động suốt ngày đêm của các máy này dẫn đến sự gia tăng đáng kể thông lượng của các hoạt động đóng gói.

Giảm chi phí lao động

• Việc sử dụng robot hái cây trồng xử lý một phần đáng kể của quá trình sau thu hoạch. Điều này dẫn đến giảm chi phí lao động áp dụng. Điều này đặc biệt có lợi ở những vùng nơi lao động nông nghiệp khan hiếm hoặc đắt đỏ.

Cải thiện chất lượng và tính nhất quán

• Robot đảm bảo mức độ chính xác và nhất quán cao trong việc đóng gói, từ đó cải thiện chất lượng đầu ra. Thị giác máy cho phép các robot này phân loại và đóng gói cây trồng dựa trên các thông số chính xác, mang lại hàng hóa được đóng gói có chất lượng cao nhất quán.

Giảm chất thải và thiệt hại

• Robot có thể xử lý cây trồng một cách nhẹ nhàng, giảm thiệt hại và lãng phí. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các sản phẩm dễ vỡ như trái cây và rau quả, nơi việc xử lý thủ công thường có thể dẫn đến bầm tím hoặc các hư hỏng khác.

Quy trình đóng gói nội bộ

• Việc triển khai robot đóng gói cây trồng cho phép các công ty nông nghiệp áp dụng quy trình đóng gói vào nội bộ công ty, tránh phụ thuộc vào các dịch vụ bên ngoài. Điều này cho phép kiểm soát tốt hơn quá trình đóng gói, dẫn đến chất lượng và tính kịp thời được cải thiện. 

Suy nghĩ cuối cùng

• Robot đóng gói cây trồng đang mở ra một kỷ nguyên mới về hiệu quả và độ chính xác trong ngành nông nghiệp. Mặc dù có những lợi ích đáng kể, nhưng cần phải hiểu rõ ràng về những hạn chế của chúng để đạt được sự tích hợp robot đóng gói cây trồng thành công. Với những tiến bộ công nghệ đang diễn ra, những hạn chế này có thể sẽ được giảm thiểu dần dần. 
• Rõ ràng rằng tương lai của bao bì nông nghiệp nằm ở sự tích hợp liên tục của công nghệ robot. Khi các doanh nghiệp điều hướng bối cảnh đang phát triển này, điều quan trọng sẽ là hiểu cách áp dụng robot vào quy trình đóng gói cây trồng của họ và giảm thiểu những hạn chế của chúng. Khi làm như vậy, tiềm năng tăng năng suất, tiết kiệm chi phí và cải tiến quy trình tổng thể là rất lớn, tạo tiền đề cho một ngành nông nghiệp bền vững và sinh lời hơn

Tác giả: Nguyễn Đức Tài