Техника для сбора клубники

Нежный подход. Как развиваются технологии сбора клубники, малины и других сложных культур

При промышленном выращивании ягод в России по-прежнему используют преимущественно ручной труд. Однако наращивание площадей и дефицит рабочей силы, спровоцированный пандемией COVID-19, будут способствовать увеличению роли механизации в садоводстве.

С кадровой проблемой сталкиваются все мировые ягодные компании. Ответом на вызов становятся уже не только комбайны — в отрасль приходят обучаемые роботы.

Малина и ежевика

Сегодня механизирован в основном сбор кустарниковых ягод (смородины, черноплодной рябины, вишни), предназначенных для дальнейшей переработки в сок и другую продукцию.

Для сбора используют и прицепные, и самоходные комбайны. Главное отличие самоходных комбайнов от прицепных заключается в том, что такая техника приспособлена только для определённого вида ягод: для уборки малины — один, смородины — другой.

При этом каждое новое поколение специализированной техники всё бережнее обращается с нежными плодами, и последние разработки направлены на то, чтобы каждую ягодку донести до потребителя в первозданном виде.

Одними из лучших в мире для уборки малины, а также ежевики и черники считаются американские комбайны Oxbo и Korvan (Korvan c 2012 года входит в состав компании Oxbo). Последние модели полностью автоматизируют процесс, оказывая щадящее воздействие на кусты и не повреждая урожай. Есть комбайн с системой водной очистки, которая, как утверждает производитель, гарантирует получение идеально чистой малины.

В ближайшее время арсенал ягодников будет пополнен самоходными машинами. Робота для сбора малины уже разработала британская компания Fieldwork Robotics. В 2019—2020 годах прошли его полевые испытания, и сейчас инженеры готовят к выпуску коммерческую версию агрегата. Эта колёсная машина с четырьмя роботизированными «руками». Захваты с мягкими подушечками управляются датчиками и 3D-камерами и опознают спелые плоды с помощью искусственного интеллекта. Каждая «рука» будет собирать одну ягоду за 10 секунд и меньше и бросать её в лоток, где урожай сортируется по степени зрелости. За день машина сможет собрать более 25 000 ягод (рабочий за 8-часовую смену собирает примерно 15 000 ягод). Отработав технологию на малине, Fieldwork Robotics планирует распространить её на сбор других ягод, фруктов и овощей.

Земляника

Для самой популярной ягоды — садовой земляники (клубники) — в мире создано несколько независимых друг от друга разработок роботизированных сборщиков, которые в 2019—2020 годах уже прошли полевые практические испытания.

Одна из таких машин — детище испанского проекта Agrobot. Колёсный автоматизированный комбайн с руками-захватами способен поштучно собирать ягоды: для этого он оснащён индуктивными, ультразвуковыми датчиками и системой камер. Для анализа зрелости ягод используется технология искусственного интеллекта. Для управления машиной и сбора урожая с целого поля требуется один оператор. Робот с 24 манипуляторами может за 3 дня собрать ягоды с 8 гектаров.

Ещё одного «клубничного» робота разработала Dogtooth Technologies (стартап из Кембриджа). Агрегат использует технологии компьютерного зрения для определения спелых ягод и машинного обучения для разработки эффективных стратегий сбора урожая. Камеры на роботизированных манипуляторах сканируют фрукты, определяют их трёхмерное местоположение и оценивают, готовы ли они к сбору. В зависимости от заданных критериев урожай сортируется по нескольким корзинам. Один рабочий может управлять 12 такими машинами.

Сборщик клубники, созданный стартапом Harvest CROO Robotics (Флорида, США) оснащён 16 роботами-головами, каждая из которых имеет 6 рук. Рука-манипулятор сканирует, выбирает и собирает ягоды — по 3 штуки за 10 секунд. За день эта автономная машина успевает собрать урожай с 3,2 гектара, заменив труд 30 человек.

Ещё один робот с чуткими руками — бельгийской компании Octinion — способен в зависимости от сорта плода собрать 70—100% спелого урожая. Рука двигается снизу вверх и с помощью трёхмерного компьютерного зрения захватывает ягоду, фрукт или овощ двумя мягкими пластиковыми чашами, поворачивает на 90 градусов и отправляет в корзину. Прототип собирает одну ягоду раз в 4 секунды или 24 килограмма клубники в час, но может работать 24 часа в сутки.

Опытный образец робота для сбора ягод земляники разработан и российскими учёными из Федерального научного агроинженерного центра ВИМ. Робот оснащён самоходным шасси, манипулятором с 6 степенями свободы, захватом и камерами компьютерного зрения. Он определяет координаты ягоды, степень её зрелости и собирает землянику в автоматизированном режиме. Промышленное тестирование робота пройдёт летом следующего года в хозяйствах Московской области.

Яблоки, груши и томаты

Ещё одна разработка Федерального научного агроинженерного центра ВИМ — роботизированный манипулятор для сбора плодов. Сейчас алгоритмы «заточены» на яблоки, но затем будут созданы аналоги для сбора груш и томатов. Робот способен собирать урожай при различных климатических параметрах и условиях освещённости. Благодаря компьютерному зрению и сверхточным нейронным сетям он способен собрать 90% плодов. Оригинальные конструктивно-технологические параметры робота обеспечивают минимальную травмируемость и деликатный съём плода. Он создан для сбора яблок в садах интенсивного типа с высотой крон начинает работу с верхнего яруса. Для сбора одного плода роботу нужно 10 секунд, за час он может собрать до 288 килограммов. Летом и осенью 2021 года планируются полевые испытания машины на производствах Краснодарского края и Московской области.

Универсальный сборщик

Учёные Кабардино-Балкарского научного центра РАН разрабатывают робота-антропомиметика — манипулятора, который сопоставим по своей функциональности с рукой человека. Цели его применения будут очень широкими, но ставится задача управляться даже с «капризными» объектами, в том числе ягодами. В центре создаётся не только система управления манипулятором, но и разрабатывается оригинальная модель ИИ на основе когнитивной архитектуры, которая сможет управлять как одним роботом, так и коллективом. Один такой робот может заменить 5 человек по производительности, подсчитали учёные.

Арбуз

Арбуз — это ещё один сочный плод, механизация сбора которого могла бы существенно облегчить работу фермеров. Сейчас часто используется транспортёрная лента, но в этом случае основная нагрузка всё равно ложится на спины рабочих. Для решения этой проблемы профессора и студенты Политехнического университета Виргинии (США) разработали прототип автономного комбайна для уборки арбузов, который с помощью машинного зрения находит плод и самостоятельно подбирает его с земли. Он оснащён прослушивающим устройством, которое «шлёпает» арбуз и с помощью микрофона улавливает реверберацию, определяя степень спелости. Диапазон волн, который характеризует спелый плод, определили математически. Процесс сбора занимает всего несколько секунд. Незрелые «собратья» остаются дозревать в поле.

Директор Ягодного союза Ирина Козий: «К широкому применению

механизированного сбора урожая мы придём через 5—10 лет»

Ягодоводческие хозяйства — это в основном небольшие организации, и приобретение машин для механизированной уборки урожая для большинства из них является непосильным финансовым бременем. Если оборудование для сбора технической ягоды, стоимость которого в среднем составляет несколько десятков тысяч евро, достаточно распространено, то комбайнов, которые позволяли бы собирать такую нежную ягоду, как малину, для реализации в свежем виде, на всю Россию — только два. Их стоимость — около

При этом одно из хозяйств, использующих такие комбайны, в прошлом году на фоне крайне неблагоприятных погодных условий не смогло справиться с лизинговыми платежами и было вынуждено вернуть машину лизинговой компании. При этом на рынке наиболее востребована именно качественная ягода, предназначенная для реализации в свежем виде.

Думаю, что при успешном развитии отрасли к более широкому применению механизированного сбора урожая мы придём через Специализированное оборудование для ягодоводства очень нужно. Ведь как только хозяйство увеличивает площади выращивания хотя бы то сразу сталкивается с проблемами при привлечении сезонных рабочих на уборку: нужно много людей, от 10 до 20 человек на каждый гектар. В 2020 году из-за закрытия границ в связи с пандемией рабочие не смогли приехать, и многие хозяйства потеряли часть урожая. Местных рабочих найти очень сложно. Поэтому, если ситуация повторится в этом году, кто будет собирать ягоду — неизвестно.

Источник

Комбайн для сбора ягод: особенности, виды и выбор

Что это такое?

Это средство для сбора ягод с помощью небольшого ковша (в ручном варианте), большого ковша (в механическом варианте) или трубки (в вакуумном варианте). Устройство поможет собрать большое количество ягод и увеличит скорость сбора по сравнению с обычным ручным методом минимум в 2-3 раза. Как правило, этими приспособлениями пользуются промысловики, которые продают ягоды и варенье.

Этот вид инструмента может использоваться и в промышленных масштабах. Специальные ягодоуборочные комбайны используют на частных фермах и угодьях, где выращивают ягодные кустарники или деревья.

Ручной ягодосборник состоит из трех основных частей: глубокий ковш (чем глубже, тем лучше), гребень с зубьями (они и будут цеплять ягоды) и ручка для удержания этого инструмента. Этот инструмент выглядит как небольшой чемоданчик с ковшом.

Зубья в среднем имеют длину в 10-20 см и зависят от того типа ягод, которые вы собираете, ведь ветки у кустов разные. Зубья желательно делать из твердого материала, например, из железа. Пластиковые зубья могут сломаться, если попадется толстая ветка. Расстояние между зубьями должно быть от 3 до 5 мм. Именно такой небольшой зазор не пропустит ягоды, но поможет избавиться от листьев и всякого мусора, что может быть на ветке во время сбора.

Размер и расстояние зубьев также можно делать для разных видов ягод. Если ягоды большие, например, как у клубники, то зазор можно сделать большой. Тогда практически вся листва будет падать, а ягоды будут оставаться в ковше.

Ручное приспособление можно сделать и самому, но нужно учитывать те ягоды, которые вы будете им собирать. Механические ягодосборники, они же комбайны, работают быстрее и собирают намного больше урожая.

Плюсы и минусы

Большим плюсом является упрощение сбора и повышение скорости работы. Даже самодельные агрегаты позволят работать в несколько раз быстрее, а за 7-8 часов начинающий сборщик сможет собрать 12-15 кг. Очень внушительные цифры, если сравнивать с методом сбора голыми руками.

Другим плюсом является низкая цена. В среднем ягодосборники стоят около 900 рублей. Эту цену вы сможете окупить в первый день или после нескольких часов работы. Можно сделать такой агрегат и самому, но для этого нужно постараться.

Плюсом собственноручно сделанного ягодосборника можно назвать то, что вы сможете его сделать таким, каким захочется именно вам.

Минусом использования комбайна можно назвать повреждение ягод и кустарников. Все дело в том, что когда вы срываете вместе с ягодами листья и молодые ветки, то вы делаете куст менее плодородным. Такой резкий метод срывания плохо влияет на то, каким урожай будет в следующем году. Помимо этого, вы сорите листьями и мусором, что падает на землю с веток.

Разновидности

Все ягодосборники делятся на три типа: механические, ручные и вакуумные. Рассмотрим каждый из них более подробно.

Механические

Промышленная техника для сбора ягод. По своему строению различается на прицепные и самоходные комбайны.

Плюсом механических устройств для сборки ягод является то, что трава и ветки, собранные вместе с ягодами, не падают на землю, а собираются в специальные контейнеры. Таким образом, не происходит засорения окружающей среды.

Другим преимуществом является то, что механические комбайны собирают ягоды за один проход. Это означает, что вам не нужно будет обрабатывать некоторые кустарники второй раз. Механизму достаточно всего лишь один раз оборвать ветку с ягодами для того, чтобы собрать всё. Если ягоды выращивали по правильным технологиям, и к назначенному времени сбора они успели полностью созреть, то объем урожая, собранный агрегатом, будет очень большим.

Процент сбора от общего количества ягод может составлять под 90%.

Но такой универсальный вид техники стоит довольно дорого – от 1 до 9 миллионов рублей. Поэтому не стоит покупать такую технику для малого участка. Для того чтобы окупить затраченную сумму, нужно использовать этот агрегат для больших объемов работ. Как правило, такой техникой пользуются на ягодных плантациях, где большой участок засажен кустарниками различных видов.

Ручные

Простые приспособления для частного использования или небольших производств, целью которых является продажа ягод.

Среди разновидностей этого инструмента можно увидеть дешевые и более дорогие экземпляры. Стандартом качества в этой области является финский ягодосборник. В Финляндии в силу температуры ветки кустарников жесткие, поэтому сборники сделаны из твердых материалов. А также высокое качество имеют их зубья. Они тоже твердые и могут быть с режущими элементами. Их цена выше, чем у более простых аналогов, но для удобного сбора ягод можно и потратиться. К тому же окупить цену можно довольно быстро.

Другим агрегатом можно назвать тип ягодосборника «Жук» с заслонкой. Очень дешевый и простой вариант для тех, кто собирает ягоды редко. Вся конструкция состоит из пластмассы, что сказывается на цене, но это делает инструмент очень легким по весу. Заслонка помогает ягодам не вываливаться из плодосъемника. Гребенка сделана из мягких материалов, что не будет сильно повреждать ветки кустарников.

Минусом такого инструмента является низкая прочность. Из-за того, что материалом является пластмасса, зубья могут легко погнуться о толстые ветки, поэтому такой плодосъемник желательно использовать для тех ягод, что не имеют прочных веток. Из особенностей строения можно отметить специальные отверстия на дне устройства. Они позволяют вываливаться мелким листьям и различному мусору. Производители «Жука» с заслонкой отмечают, что им лучше всего обрабатывать кусты брусники, клюквы, черники и других небольших ягод.

Ручной ягодосборник можно сделать и самому. Лучше всего использовать металлический корпус, так как он сделает будущий инструмент прочнее. Для начала нужно вырезать деталь корпуса. Затем её выгибают, создавая подобие буквы «П».

После нужно будет сделать гребенку. Сами зубья лучше также изготовить из прочного материала, так как пластмассовые зубья могут отпружинить собранную ягоду на несколько метров вперед. Желательно, чтобы все компоненты самодельного плодосъемника были из нержавеющей стали. Это сохранит устройство, сделает его гигиеничным, так как не будет образовываться ржавчина, которая, в свою очередь, не сможет попасть на ягоды.

Зубья можно сделать из проволоки или небольших полосок. Их толщина не должна превышать 3 мм. После этого нужно будет сделать крепежный брус, на котором будет держаться ковш. Толщина бруса должна быть около 10 мм, а отверстия нужно сверлить через каждые 5 мм.

В итоге должен получиться крепкий ковш, который будет собирать ягоды.

Но ещё нужно сделать ручку. Желательно её изготавливать из мягкого дерева, чтобы не было мозолей. Именно металлические ручки являются минусом покупных видов сборников. Они натирают пальцы, и с ними неудобно работать длительное время. Рукоять можно сделать в форме буквы U или «Г». Так вам будет удобно пользоваться инструментом. Основание рукояти должно состоять из металла, чтобы все было прочно. После этого вырежьте рукоять по форме металлического основания ручки. Наденьте её и обработайте лаком, чтобы не было заноз и дискомфорта во время работы.

Некоторые вырезают ручку особой формы под ладонь. Деревянную ручку делают в виде морской волны. В середине самая высокая часть, а чуть впереди и позади есть углубления для пальцев. Такой тип ручки будет приятно лежать в руке.

Вакуумные

Представляют собой особый вид техники для частного пользования. Такой ягодосборник отлично подойдет для тех, кто имеет небольшой или средний участок. А также эта вещь полезна для тех, кто знает места в лесу, где можно найти много ягод. Этот агрегат поможет собирать ягоды быстрее, чем ручной ягодосборник, ведь работа этого устройства основана на воздуховоде.

К воздуховоду присоединяется трубка-манипулятор, а на конце этой трубки устанавливается раструб. На конце раструба находятся различные насадки, что выполняют роль гребенки.

Из плюсов можно назвать легкость в эксплуатации. Вакуумный плодосборник легко носить благодаря лямкам (подобные можно встретить на самом простом рюкзаке). А также этим устройством легко управлять.

Вам нужно будет лишь поднести трубку к кустарнику, дальше за вас все сделает техника.

Стоит отметить и высокую скорость работы. С помощью этого устройства можно собирать большое количество ягод на продажу. Если механические плодосборники приобретают на большие плантации, то этот агрегат можно использовать в лесу, где количество кустарников с ягодами довольно велико.

Вакуумный сборник поможет собирать ягоды разного размера. Помимо ягод, этот агрегат помогает собирать лесные орехи. Такая высокая функциональность отлично подойдет для тех, кто в лесу собирает не только ягоды.

Конструкция состоит из шланга длиной в 1.2 м, двигателя на 7500 об/мин (оборотов в минуту), контейнера для ягод с объемом около 12-15 л.

Как выбрать?

Выбирайте по объему вашего участка или леса, в котором вы будете собирать ягоды. Если у вас в планах собирать плоды лишь для употребления в пищу или для варенья, то не стоит тратиться и приобретать целый комбайн или вакуумный сборник. Будет достаточно простого ручного инструмента.

Его также можно настроить на те виды ягод, которые вам нужны. По сути, даже ручным агрегатом можно собирать разные виды ягод. Например, если у вас растет клюква, то лучше приобрести инструмент, у которого перегородки сделаны из сплошного металла. Из-за этой особенности не будет спутывания растений.

Таким образом, ягоды будут очищаться от травы и мха.

Вакуумный сборник поможет собирать такие ягоды, как крыжовник, лесная малина, клубника, земляника, смородина, брусника, клюква, облепиха и многие другие. Даже можно собирать лесные орехи.

Обращайте внимание и на цену. Вакуумный ягодосъемник стоит около 29 тыс. рублей и предназначен для тех, кто делает сбор плодов своим бизнесом. Конечно же, стоит вспомнить про цену механического комбайна, а именно 1-9 млн рублей. Это высокая цена для участка средней территории.

Как пользоваться?

Ягодоуборочным комбайном можно пользоваться при помощи пульта управления. На нем вы сможете задать высоту, а гидравлическая система поднимет агрегат на нужный уровень. Он сам распределит ягоды по конвейеру и отправит их в отсеки для плодов.

Ручной ягодосборник отсеивает листья и мусор с помощью заслонки, вам нужно будет лишь складывать плоды в отдельную тару после того, как весь отсек будет полон ягод. Двигать инструментом нужно вверх, чтобы собрать максимум ягод и минимум листьев.

Вакуумным типом легко управлять из-за простоты конструкции. Просто поднесите трубку с гребенкой к ягодам, и он их расчистит. Далее очищенные от листвы и мусора плоды отправятся в специальный отсек. Не забывайте следить за ним, чтобы вовремя переложить из него ягоды, и набрать больше плодов.

Как сделать комбайн для сбора ягод своими руками, смотрите в видео ниже.

Источник