Розроблено технологію механічного проріджування зелених пагонів


Манодж Каркі (у центрі), доцент кафедри інженерії біологічних систем Університету штату Вашингтон; Джек Мальяарс (ліворуч) і Грант ДеВріс з Vine Tech Equipment з обладнанням для проріджування пагонів на задньому плані (середина червня 2022 р.). Співпраця є партнерством між WSU і Vine Tech і фінансується Комісією з питань вина штату Вашингтон.

Виноробна промисловість Вашингтона співпрацює з дослідниками та приватним сектором, щоб втілити в життя технологію, яка змінить ситуацію на винограднику. Дослідникам, які працювали за підтримки Комісії з питань вина штату Вашингтон, знадобилося три роки, щоб розробити механічний пристрій для проріджування зелених пагонів у виноградниках.
Після впровадження нової автоматизованої технології виробники зможуть заощадити приблизно 625 доларів США на гектар, оскільки механічне проріджування пагонів проводитиметься точно та послідовно.

Потенційною перешкодою для сільськогосподарських досліджень є передача результатів досліджень користувачам для впровадження, тому Комісія з питань вина штату Вашингтон фінансує інтеграцію нових дослідницьких технологій із комерційно доступним обладнанням. В даному випадку мова йде про автоматизований механічний пристрій для точного проріджування пагонів, який був розроблений інженерами та вченими з Університету штату Вашингтон у співпраці з Vine Tech Equipment of Prosser, Washington.

Дослідження з розробки прецизійного механічного рішення для проріджування пагонів у виноградниках очолює Цінь Чжан з WSU, директор університетського Центру точних і автоматизованих сільськогосподарських систем; Манодж Каркі, інженер біологічних систем і робототехнік CPAAS. Сафал Кшетрі, докторант WSU, працює над інтеграцією технологій.
Проект фінансується Комісією з питань вина та грантовою програмою Департаменту сільського господарства штату Вашингтон. Робота велася протягом трьох років.


Кшетрі (ліворуч) і Де Фріз обговорюють особливості росту виноградної лози, які ускладнюють комерціалізацію автоматизації.

Від механізації до автоматизації.

Проріджування пагонів у виноградниках проводять для поліпшення рівномірності, відстані та напрямку росту пагонів; краще проникнення світла і рух повітря; регулювання навантаження; коригування співвідношення площі листя до врожаю. Нині майже всі роботи на виноградниках механізовані. Але, незважаючи на широкий вибір інструментів і обладнання для проріджування пагонів, цей спосіб має обмеження і не має широкого застосування для виробництва технічних сортів винограду. Зазвичай пагони видаляють вручну. Це трудомісткий і дорогий процес, який у штаті Вашингтон часто виконується під час високого попиту на працівників для вирощування фруктових дерев.

Механічне проріджування пагонів може заощадити приблизно 625 доларів США на гектар. Однак ефективність існуючих механічних проріджувачів пагонів залежить від кваліфікації фахівця. Коли трактор рухається через ряд виноградників, технік використовує джойстик, щоб стежити за шляхом формування, і повинен постійно рухати проріджувальні головки вгору або вниз, всередину або назовні, маючи лише кілька секунд на реакцію. Проріджувальні головки — це циліндричні валики з гнучкими пластиковими лезами — як ті, що використовуються для прополки, але на стероїдах. Інтенсивність проріджування визначається швидкістю руху трактора та кутом нахилу проріджувальної головки. Хоча комерційні пристрої є ефективними, коли використовуються для видалення пагонів, результат проріджування залежить від помилок людини.

Система візуалізації.


Складність автоматизації проріджування пагонів полягає в тому, що камера (на зображенні в центрі) постійно стежить за траєкторією формування куща і в режимі реального часу переміщує тростини проріджування відповідно вгору, вниз, всередину та назовні.

Щоб вирішити проблему, необхідно автоматизувати регулювання висоти для точного позиціонування проріджувальних головок. Для цього Чжан, Каркі та їх дослідницька група спочатку розробили систему комп’ютерного бачення, що складається з камер, аналізу зображень і методів глибокого навчання для визначення розташування та траєкторії кордону та стовбура, а також щільності пагонів уздовж кордону. Після того, як система зору змогла побачити та відстежити кордон, до прототипу машини було додано пневматичні приводи для швидкого регулювання висоти, орієнтації та швидкості котків для точного видалення необхідних пагонів на основі даних, отриманих із системи візуалізації.

Дослідницька група створила експериментальний прототип і встановила його на автомобіль. Прототип відстежує висоту та ширину кордону та стріляє, щоб автоматизувати проріджування пагонів. Зараз WSU вдосконалює систему, щоб прототип міг постійно контролювати зелений навіс і покращувати швидкість обробки даних.

Співпраця.

Останній крок, у який втрутилася винна комісія, — це підтримка інтеграції дослідницької технології з комерційною ланкою. На цьому етапі нова технологія часто «чекає», поки не знайде покупця, зацікавленого в комерціалізації. Підтримуючи цю інтеграцію, ми зможемо завершити дослідження та передати їх виноробам.


Інженер-дослідник WSU Сафал Кшетрі (ліворуч) і Джакомо Толомеллі з WSU тестують прототип автоматизованої технології проріджування пагонів на дослідницькому винограднику Університету Роза.

Компанія Vine Tech бере участь у проекті WSU з перших днів його створення, тому дослідницька група добре знає потреби виробників і зосереджена на комерціалізації. Наразі Vine Tech працює над інтеграцією даних, отриманих від прототипу WSU, і зіставленням їх із уже доступним механічним розріджувачем пагонів. Vine Tech також планує внести зміни в прототип, наприклад використовувати гідравліку замість пневматики, оскільки пневматичні системи можуть бути нестабільними.

Найбільшою зміною конструкції Vine Tech стане розробка дворядної машини для проріджування пагонів. Це зробить пагін більш тонким, ефективним і доступним для великих і малих виноградників. Дворядний механічний проріджувач був би практично неможливий без автоматизації руху проріджувальної головки. Vine Tech працює над тим, щоб до 2023 року був готовий дворядний комерційний завод, що стане переломним моментом для вашингтонської виноробної промисловості.

Мелісса Хансен, goodfruit.com









Ще почитати:

Міжнародні відносини о найменуванні шампанського та хереса

В чому різниця між шампанським, просеко та ігристим вином?

Отримання червоних ігристих вин пляшковим способом з винограду перспективних сортів

Ігристі вина

Токайські вина

У нашому блозі «Приватна Марка» багато цікавого контенту: новинки ринку виноробства, крафтові рецепти наших технологів, влоги на різні теми. Дистиляція, крафтові винокурні, виробництво крафтового сидру, крафтовий квас, рецептура сидру, виробництво крафтових напоїв за нашими рецептами, виробництво спирту в промислових масштабах. Це та багато іншого цікавого у блозі «Приватна Марка Україна» та мережі магазинів «Винороб».

Наприклад, ви вирішили відкрити сироварню, ковбасний цех або почати пекти крафтовий хліб — welcome! Ми завжди допоможемо: надамо рецептуру, забезпечимо всі витратні матеріали, відправимо нашого технолога, складемо технологічну карту, встановимо все обладнання, сертифікуємо виробництво, відкриємо для вас завод з нуля, виноробні, цехи, виноградники, налагодимо готовий продукт із виходом на ринок. Ми — компанія повного циклу: маємо багато представництв по всьому світу. Потрібна склотара, склобанки, медичний посуд, лабораторний посуд чи лабораторне обладнання — звертайтеся! У наших складах понад 900 тис. найменувань товарів та обладнання. Звертайтеся, не вагайтеся! Не важливо, де ви знаходитесь — у СНД, Європі, Америці чи Азії: ми маємо великий досвід. Privatna Marka йде в ногу з технологіями та інноваціями. Ми 20 років на ринку та відправили понад 1 млн посилок своїм клієнтам. Втілили багато креативних проєктів. Відкрили низку підприємств харчової промисловості, а також у непродовольчій та продовольчій групах технічних виробів. Втілили 147 комерційних проєктів у країнах СНД. Виробляємо 70 видів продукції власного виробництва в Україні, Німеччині та Китаї. У блозі ще більше цікавого та корисного.

Консультації за тел. +380 (67) 440-70-90
https://privatnamarka.com/
https://www.instagram.com/privatnamarka?igsh=MWt0NzNxbHJrbXh4ZQ==\
https://www.facebook.com/Privatnamarka
https://youtube.com/@privatnamarkacom?si=P5RH_spetEP3x_RQ\