Como os analisadores de textura estão ajudando na automação nas indústrias de frutas e tecidos moles
Os robôs podem fazer muita coisa. Eles constroem carros em fábricas e separam mercadorias em armazéns. No entanto, há algumas coisas que parecem bastante básicas em comparação que os robôs ainda não conseguem fazer perfeitamente, como colher uma maçã de uma árvore. Embora seja uma coisa simples para um humano que pode sentir ao redor, tocar, puxar e torcer, os robôs, ao contrário dos humanos, não têm sentido de toque para dizer se estão apertando com muita força. Criar um implemento robótico que pode simplesmente pegar uma maçã e jogá-la em uma lixeira ou mover um tecido mole em uma microcirurgia sem danificá-lo é um esforço multimilionário que levou décadas para ser feito. Equipes ao redor do mundo estão tentando várias abordagens; seja para substituir a intensidade de trabalho de partes do processo de colheita, aumentar a velocidade de certas etapas de preparação de frutas ou dominar as especificações precisas de toque e retenção para o manuseio de tecido mole.
Embora robôs coletores de frutas e mãos médicas altamente treinadas não sejam tão bons quanto humanos nesta tarefa mais básica, um progresso constante em direção à automação da colheita e do manuseio de tecidos moles está sendo feito. É um desafio de design que ainda não foi totalmente superado, mas o progresso está em andamento em vários departamentos de pesquisa onde o uso de um Analisador de Textura para quantificar certas propriedades do material e, portanto, as tensões e deformações que podem ser aplicadas a elas fornece uma ferramenta para impulsionar este campo.
Na Universidade Jiaotong de Xangai, na China, pesquisadores estão usando seu analisador de textura para seu trabalho de quantificação tátil do módulo de Young de materiais macios usando um sensor de deformação elástico autobloqueado
Medições simples e rápidas do módulo de Young de materiais macios adaptáveis a vários cenários são de importância geral e exigem plataformas de medição miniaturizadas com fácil operação. Apesar dos avanços feitos em abordagens portáteis e vestíveis, adquirir e analisar sinais múltiplos ou complicados necessitam de componentes volumosos amarrados e preparação cuidadosa. Aqui, uma nova metodologia baseada em um sensor de deformação elástico autobloqueado para quantificar hapticamente o módulo de Young de materiais macios rapidamente é relatada. O método demonstra uma plataforma de medição da ponta do dedo, que dota um dedo protético com comportamentos haptico comparáveis aos humanos e habilidades em detecção de elasticidade sem restrições de atividade. Uma estratégia universal é oferecida para medições de módulo de Young ultraconvenientes e altamente eficientes com ampla adaptabilidade a vários campos para aplicações sem precedentes.
Na Universidade de Tampere, na Finlândia, a Faculdade de Medicina e Tecnologia da Saúde está usando seu Texture Analyser em sua investigação sobre strain gauges pneumáticos extensíveis integrados para robôs macios sem eletrônicos . Em robótica macia, atuadores, sistemas lógicos e de energia podem ser totalmente fluídicos e sem eletrônicos. No entanto, os sensores ainda dependem tipicamente de princípios elétricos ou ópticos. Isso adiciona complexidade aos robôs macios fluídicos porque transdutores são necessários e materiais elétricos precisam ser incorporados. Eles mostram um strain gauge pneumático altamente extensível baseado em um microcanal sinuoso em um material elastômero macio, eliminando assim a necessidade de um sinal elétrico em robôs macios. Usando tais sensores pneumáticos, eles demonstram uma pinça totalmente pneumática com strain gauges pneumáticos integrados que é capaz de fechamento autônomo e reconhecimento de objetos. Usando sensores pneumáticos, todos os quatro principais componentes dos robôs podem ser pneumáticos, permitindo robôs macios totalmente fluídicos com propriocepção e exterocepção. O Analisador de Textura foi usado para testes de compressão do strain gauge usando uma sonda esférica.
Enquanto isso, no Instituto Indiano de Pesquisa Agrícola em Déli, pesquisadores estão usando seu Analisador de Textura no Desenvolvimento de um Decorticador de Amendoim Operado por Bateria para Trabalhadoras .
Tradicionalmente, após a colheita, o amendoim é seco ao sol ligeiramente antes da decorticação. A decorticação é a remoção dos grãos das vagens para separá-los da cobertura externa. As práticas tradicionais de decorticação são bater as vagens na pedra, pressionar as vagens com os dedos e limpá-las com uma foice. Este método é muito trabalhoso, demorado e antieconômico. Com base nas restrições nos projetos de decorticadores manuais de amendoim, sentiu-se a necessidade de desenvolver um decorticador de amendoim operado por bateria, considerando as características de design ergonômico e mecânico. O valor do projeto obtido para o desenvolvimento da máquina foi feito avaliando as propriedades físicas de três tipos diferentes de vagens de amendoim. O desenvolvimento de um decorticador de amendoim operado por bateria A força de ruptura das vagens de amendoim foi avaliada em seu analisador de textura a uma velocidade de carregamento de 2 mm/s até que a fratura ocorresse e quando a rachadura inicial foi observada, o carregamento foi interrompido.
E no Instituto de Tecnologia King Mongkut em Bangkok, pesquisadores fizeram progressos no Design e desenvolvimento de uma máquina contínua de descascamento de abacaxi . O conhecimento das propriedades físicas e mecânicas dos materiais em processamento é crítico para o design de equipamentos para colheita, limpeza, classificação, classificação, descascamento, corte e embalagem de produtos agrícolas. Para descascamento mecânico, as ferramentas de corte são projetadas usando as características geométricas dos produtos e as propriedades mecânicas de sua casca. A parte principal do mecanismo de fixação era um conjunto de dedos em forma de V separados por 120°. Os testes de desempenho indicaram que os dedos em forma de V forneciam fixação estável e confiável. No entanto, é muito importante que as forças aplicadas da pinça não excedam o limite de danos permitido da fruta. O Analisador de Textura forneceu a capacidade de medir a força de compressão para cortar as pontas do abacaxi, a força de compressão para descascar e a força de biorendimento.
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