برداشت‌کننده‌های نیمه‌خودکار سبزیجات: یک راهکار آزمایشگاهی که به کشاورزان کمک می‌کند تا «سرپا بایستند».

در روزهای گرم، مزارع اسفناج آبی در کوانگ تو (کوانگ دین، توا تین هو) با افزایش تقاضا برای نوشیدنی‌های خنک، شلوغ‌تر هم می‌شوند، اما این موضوع سختی کار کشاورزانی را که هر روز زیر آفتاب سوزان خم می‌شوند تا سبزیجات را خرد کنند، نیز به همراه دارد.

دکتر نگوین هوو چاک، از کالج صنعتی هوئه ، با این سوال ساده که «آیا ماشینی وجود دارد که بتواند به ما در کاهش حجم کارمان کمک کند؟» سفر خود را برای ساخت یک ماشین برداشت سبزیجات نیمه اتوماتیک آغاز کرد، دستگاهی که می‌تواند بهره‌وری را 10 تا 15 برابر افزایش دهد، در حالی که برداشت‌کنندگان فقط باید... راه بروند.

در تولید سبزیجات برگ‌دار، صنعتی با ارزش صادراتی بیش از ۳.۳ میلیارد دلار در سال ۲۰۲۲، برداشت تا ۴۰ درصد از حجم کار را تشکیل می‌دهد. برای مدت طولانی، کشاورزان ویتنامی عمدتاً به روش‌های برش دستی متکی بوده‌اند که زمان‌بر، نیروی کار فشرده و منجر به سطح پایین مکانیزاسیون در تولید سبزیجات می‌شود. اگرچه انواع مختلفی از ماشین‌های برداشت سبزیجات در سراسر جهان توسعه یافته‌اند، اما اکثر آنها گران و برای مزارع کوچک و پراکنده سبزیجات معمول در ویتنام نامناسب هستند. بنابراین، دکتر چاک و همکارانش تصمیم گرفتند دستگاهی ساده‌تر و ارزان‌تر بسازند که برای شرایط کشاورزی داخلی مناسب باشد.

تیم تحقیقاتی با شروع یک پروژه تحقیقاتی در سطح استانی در سال ۲۰۱۵، شروع به بررسی فناوری‌های برداشت در بازار کرد. آنها دریافتند که برداشت‌کنندگان دستی در ویتنام هنوز هم نیاز دارند که کشاورزان هنگام کار خم شوند و ماشین‌های وارداتی بزرگتر فقط برای مزارع بزرگ مناسب هستند.

در خارج از کشور، به ویژه در چین، ماشین‌های برداشت با حرکت پیاده یا ریلی ظاهر شده‌اند که برخی حتی به حسگرهای الکترونیکی برای تنظیم ارتفاع برش مجهز شده‌اند. با این حال، دکتر چاک با بررسی دقیق‌تر متوجه شد که بسیاری از طرح‌ها باعث له شدن سبزیجات می‌شوند، فاقد مکانیسم‌هایی برای مرتب‌سازی سبزیجات پژمرده هستند یا نمی‌توانند طول ساقه‌های سبزیجات را پس از برش تنظیم کنند... که همه این موارد مستقیماً بر کیفیت و قیمت فروش تأثیر می‌گذارند.

تیم تحقیقاتی شروع به طراحی یک سیستم برداشت مناسب برای مزارع سبزیجات ویتنامی کرد که شامل یک قاب سبک، یک واحد برش با استفاده از تیغه‌های اره نازک برای جلوگیری از له شدن برگ‌ها، غلتک‌هایی برای انتقال سبزیجات به نوار نقاله و یک محفظه جمع‌آوری در عقب برای ذخیره‌سازی بود. برای تنظیم طول ساقه‌های سبزیجات پس از برش، یک حسگر فاصله یکپارچه به تعیین موقعیت تیغه اره با توجه به نوع سبزیجات کمک می‌کند.

بزرگترین چالش، دسته‌بندی سبزیجات و علف‌های هرز پژمرده است. این تیم با ترکیب دوربین‌های تشخیص تصویر و بازوهای رباتیک، ناخالصی‌ها را مستقیماً از تسمه نقاله حذف کرد. نتایج آزمایشگاهی امیدوارکننده بود، اما در مزرعه، ارتعاشات، تغییر نور و زمین ناهموار، دقت را به میزان قابل توجهی کاهش داد. برای تکمیل فناوری تشخیص، تیم باید داده‌های تصویر را گسترش داده و مدل را بهینه کند که در حال حاضر فراتر از بودجه آنهاست.

با این وجود، دستگاه برداشت نیمه اتوماتیک دکتر چاک به راندمان فوق‌العاده‌ای دست یافته است. در حالی که یک کارگر فقط می‌تواند ۵۰ تا ۷۰ کیلوگرم اسفناج آبی در روز برداشت کند، این دستگاه می‌تواند حداکثر ۱۰۰ کیلوگرم در ساعت برداشت کند. به لطف نوآوری و کاربرد بالای آن، این دستگاه در سپتامبر ۲۰۲۲ توسط اداره مالکیت معنوی گواهی حفاظت از مدل کاربردی دریافت کرد.

برخلاف بسیاری از دانشمندان که اغلب اهمیت ثبت مالکیت معنوی را کم‌اهمیت جلوه می‌دهند، دکتر چاک تأکید زیادی بر این فرآیند دارد. او معتقد است که حفاظت نه تنها از تحقیقات محافظت می‌کند، بلکه به کسب‌وکارها نیز کمک می‌کند تا از محصول آگاه شوند و راه را برای تجاری‌سازی هموار کنند. در واقع، تقاضا برای ماشین‌های برداشت سبزیجات در ویتنام بسیار زیاد است و هر زمان که ویدیویی از یک ماشین برداشت به صورت آنلاین منتشر می‌شود، بخش نظرات پر از سؤالاتی مانند «از کجا می‌توان یکی از آنها را خرید؟» می‌شود.

اگرچه این دستگاه سفارش‌های اولیه را دریافت کرده است، اما تولید انبوه هنوز با موانع زیادی روبرو است. هر منطقه اندازه زمین‌های متفاوتی دارد و این امر مستلزم سفارشی‌سازی دستگاه با نیازهای خاص است و ایجاد یک نسخه استاندارد را دشوار می‌کند. این امر هزینه را به بیش از ده میلیون دونگ می‌رساند، سرمایه‌گذاری‌ای که با وجود کارایی اثبات‌شده برداشت، همه کشاورزان حاضر به انجام آن نیستند.

اگرچه هنوز راه درازی تا تجاری‌سازی باقی مانده است، دستگاه برداشت سبزیجات نیمه‌خودکار دکتر نگوین هوو چاک، پتانسیل عظیم علم و فناوری را در حل مشکلات کوچک اما کاربردی برای کشاورزان نشان می‌دهد. مهم‌تر از آن، ثابت می‌کند که نوآوری لزوماً نباید از آزمایشگاه‌های بزرگ سرچشمه بگیرد، بلکه گاهی اوقات با یک سوال بسیار معمولی در میان مزارع آفتاب‌گیر آغاز می‌شود: "آیا راهی برای آسان‌تر کردن زندگی کشاورزان وجود دارد؟"

مرکز ارتباطات علم و فناوری

منبع: https://mst.gov.vn/may-thu-hoach-rau-ban-tu-dong-giai-phap-tu-phong-thi-nghiem-giup-nong-dan-dung-thang-197251211142144423.htm