在美国，新鲜、冷冻和加工浆果产业价值数十亿美元。仅在 Arkansas 州，新鲜市场黑莓每年就为该州经济贡献 2,430 万美元。然而，这些娇嫩的浆果通常装在超市的翻盖包装中出售，必须手工采摘，这在持续的劳动力短缺背景下是一个挑战。为此，Arkansas 大学的研究人员开发了一种新型机器人夹持器，旨在实现黑莓采摘的自动化。
美国专利和商标局今年 4 月为这项名为 "用于浆果采收的软机器人抓手"的发明颁发了专利。这项技术是由当时的博士生、现任该校机械工程系助理教授的 Anthony Gunderman 与前佐治亚大学教授 Yue Chen （现就读于佐治亚理工学院）和本科生 Jeremy Collins 合作开发的。该专利是通过大学研究与创新部下属的 Technology Ventures 获得的。
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该抓取器拥有三根柔软灵活的手指，模仿郁金香花朵自然开合的动作，这一概念的灵感源自仿生学。每根手指都由一个类似肌腱的系统驱动，该系统利用吉他弦的原理，轻轻地伸缩并抓取果实。指尖处的力传感器确保采摘的浆果不会被压碎，从而防止浆果损伤和红色小核果的返红，而这两种情况都会降低消费者的吸引力并导致美国农业部拒收。
为了校准合适的采摘力度，工程师们与当时还是研究生的 Adrea Myers 和 Arkansas 州农业实验站食品科学副教授 Renee Threlfall 合作。传感器被安装在经验丰富的黑莓采摘者的指尖上，以记录无损伤采摘所需的最佳压力。
虽然像蓝莓和梨这样健壮的水果已经可以用机器采摘，加工黑莓也使用了自动化系统，但新鲜市场的黑莓仍然依赖于手工劳动。在将这种机器人夹持器部署到农场之前，它必须与计算机视觉和定位系统集成，以便定位并够到植株上的浆果。
Gunderman 相信，在这项特定任务上，机械手最终能够超越人手。"当我们谈论一项特定任务时，你当然可以设计出比人手更好的工具来执行这项任务，"他说道。该夹持器还具有一致性，新手和经验丰富的采摘者之间的差异很大。
除了黑莓，该夹持器还可以用于其他软性水果，例如覆盆子。它已经在各种物品上进行了测试，从硬质物体（例如一罐梨和一罐豆子）到软质物品（例如一袋薯片和一件T恤）。Gunderman 指出，这项技术也可能使行动不便的人士受益，这表明它在农业以外的应用潜力巨大。
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Andy Albertson
Arkansas 大学
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