Containerized Vertical Farming Using Cobots

要約

コンテナ垂直農業は、水耕栽培を使用した垂直農業実践の一種であり、移動可能な輸送コンテナ内で植物が垂直層で栽培されます。
輸送コンテナ内のスペースの制限により、さまざまな農業作業の自動化が困難になります。
この論文では、苗木の移植と成長した植物の収穫という 2 つの主要な農業作業を自動化するコボット (協働ロボット) の使用について検討します。
私たちの方法では、農民による単一のデモンストレーションを使用して、作業、つまり移植と収穫に関連する動作制約を抽出し、同じ作業のさまざまなインスタンスに一般化できます。
移植の場合、運動の制約は苗木を成長管内に挿入するときに発生しますが、収穫の場合は成長管から引き抜くときに発生します。
RGBD カメラ画像 (目と手を合わせた構成から取得) とタスクごとに 1 つのデモンストレーションを使用することで、タスク固有の作業を行わずに協働ロボットを使用して苗木の移植と葉物野菜の収穫を実行できることを示す実験結果を紹介します。
プログラミング。

要約(オリジナル)

Containerized vertical farming is a type of vertical farming practice using hydroponics in which plants are grown in vertical layers within a mobile shipping container. Space limitations within shipping containers make the automation of different farming operations challenging. In this paper, we explore the use of cobots (i.e., collaborative robots) to automate two key farming operations, namely, the transplantation of saplings and the harvesting of grown plants. Our method uses a single demonstration from a farmer to extract the motion constraints associated with the tasks, namely, transplanting and harvesting, and can then generalize to different instances of the same task. For transplantation, the motion constraint arises during insertion of the sapling within the growing tube, whereas for harvesting, it arises during extraction from the growing tube. We present experimental results to show that using RGBD camera images (obtained from an eye-in-hand configuration) and one demonstration for each task, it is feasible to perform transplantation of saplings and harvesting of leafy greens using a cobot, without task-specific programming.

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