賓夕法尼亞州立大學農業科學學院的研究人員，開發了一種用于蘑菇采摘和修剪的機器人機制，并證明了其在自動收獲紐扣蘑菇方面的有效性。
在一項新研究中，該原型旨在與機器視覺系統集成，表明它能夠采摘和修剪貨架系統中生長的蘑菇。
根據主要作者、農業和生物工程助理教授龍河的說法，這項研究具有重要意義，因為蘑菇產業一直面臨勞動力短缺和勞動力成本上升的問題。機械或機器人采摘可以幫助緩解這些問題。
賓夕法尼亞州的蘑菇產業生產了全國大約三分之二的蘑菇，這里的種植者很難找到勞動力來處理收獲，這是一項勞動密集型和困難的工作，該行業正面臨一些挑戰，因此像我們正在研究的那樣的自動化收獲系統將是一個很大的幫助。
紐扣蘑菇、雙孢蘑菇，是一種重要的農產品。從 2017 年到 2018 年，美國總共消耗了 8.91 億磅蘑菇，價值 11.3 億美元。 據美國農業部稱，其中 91% 用于新鮮市場，并且是手工采摘的，并能保證產品質量和外觀，蘑菇采摘的人工成本占產值的15%至30%。
開發一種有效收獲蘑菇的設備是一項復雜的工作。在手工采摘中，采摘者首先找到一個成熟的蘑菇并用一只手將其分離，通常使用三個手指。然后使用采摘者的另一只手的刀去除菌柄末端。有時，采摘者等到手上有兩三個蘑菇時，再將它們一一切開。最后，將蘑菇放入收集箱中。機器人機構必須實現等效的揀選過程。
研究人員設計了一個機器人采摘機構，其中包括一個基于彎曲運動的采摘“末端執行器”、一個用于移動采摘末端執行器的“4自由度定位”末端執行器、一個蘑菇柄，微調末端執行器和一個電動氣動控制系統。他們制造了一個實驗室規模的原型來驗證該機構的性能。
研究小組利用吸盤機構吸附蘑菇，并對蘑菇蓋進行擦傷試驗，分析氣壓和吸盤作用時間的影響。
最近發表在美國農業與生物工程師學會匯刊上的測試結果表明，采摘末端執行器成功定位到目標位置，第一次采摘成功率為90%，第二次采摘后成功率為94.2% .
修剪末端執行器的總體成功率為 97%。研究人員指出，與吸盤作用時間相比，氣壓是影響瘀傷程度的主要因素，優化的吸盤可能有助于減輕瘀傷損傷。實驗室測試結果表明，所開發的采摘機制具有在蘑菇自動采摘中實施的潛力。
用于這項研究的蘑菇是在賓夕法尼亞州立大學公園校區蘑菇研究中心的盆中種植的。制造和實驗在比格勒維爾的水果研究和推廣中心進行。共進行了 70 次揀選測試以評估機器人揀選機制。氣動系統和吸盤的工作壓力分別設置為每平方英寸 80 磅和 25 磅。
在一項新研究中，該原型旨在與機器視覺系統集成，表明它能夠采摘和修剪貨架系統中生長的蘑菇。
根據主要作者、農業和生物工程助理教授龍河的說法，這項研究具有重要意義，因為蘑菇產業一直面臨勞動力短缺和勞動力成本上升的問題。機械或機器人采摘可以幫助緩解這些問題。
賓夕法尼亞州的蘑菇產業生產了全國大約三分之二的蘑菇，這里的種植者很難找到勞動力來處理收獲，這是一項勞動密集型和困難的工作，該行業正面臨一些挑戰，因此像我們正在研究的那樣的自動化收獲系統將是一個很大的幫助。
紐扣蘑菇、雙孢蘑菇，是一種重要的農產品。從 2017 年到 2018 年，美國總共消耗了 8.91 億磅蘑菇，價值 11.3 億美元。 據美國農業部稱，其中 91% 用于新鮮市場，并且是手工采摘的，并能保證產品質量和外觀，蘑菇采摘的人工成本占產值的15%至30%。
開發一種有效收獲蘑菇的設備是一項復雜的工作。在手工采摘中，采摘者首先找到一個成熟的蘑菇并用一只手將其分離，通常使用三個手指。然后使用采摘者的另一只手的刀去除菌柄末端。有時，采摘者等到手上有兩三個蘑菇時，再將它們一一切開。最后，將蘑菇放入收集箱中。機器人機構必須實現等效的揀選過程。
研究人員設計了一個機器人采摘機構，其中包括一個基于彎曲運動的采摘“末端執行器”、一個用于移動采摘末端執行器的“4自由度定位”末端執行器、一個蘑菇柄，微調末端執行器和一個電動氣動控制系統。他們制造了一個實驗室規模的原型來驗證該機構的性能。
研究小組利用吸盤機構吸附蘑菇，并對蘑菇蓋進行擦傷試驗，分析氣壓和吸盤作用時間的影響。
最近發表在美國農業與生物工程師學會匯刊上的測試結果表明，采摘末端執行器成功定位到目標位置，第一次采摘成功率為90%，第二次采摘后成功率為94.2% .
修剪末端執行器的總體成功率為 97%。研究人員指出，與吸盤作用時間相比，氣壓是影響瘀傷程度的主要因素，優化的吸盤可能有助于減輕瘀傷損傷。實驗室測試結果表明，所開發的采摘機制具有在蘑菇自動采摘中實施的潛力。
用于這項研究的蘑菇是在賓夕法尼亞州立大學公園校區蘑菇研究中心的盆中種植的。制造和實驗在比格勒維爾的水果研究和推廣中心進行。共進行了 70 次揀選測試以評估機器人揀選機制。氣動系統和吸盤的工作壓力分別設置為每平方英寸 80 磅和 25 磅。
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