Các chuyên gia công nghệ nông nghiệp và máy móc tại Grimme, Trung tâm Agri-EPI, Hệ thống phát triển hình ảnh, Đại học Harper Adams và Trung tâm thị giác máy tại Đại học Tây Anh, Bristol đã hợp tác với hai trong số những nhà trồng rau diếp lớn nhất Vương quốc Anh, G's. Fresh và PDM Produce, trong dự án Đổi mới mới do Vương quốc Anh tài trợ nhằm phát triển giải pháp robot nhằm tự động hóa việc thu hoạch rau diếp.
Rau diếp nguyên đầu hay còn gọi là tảng băng trôi là loại rau trồng trên đồng ruộng có giá trị nhất ở Vương quốc Anh. Khoảng 99,000 tấn đã được thu hoạch ở Anh vào năm 2019 với giá trị thị trường là 178 triệu bảng Anh. Nhưng việc tiếp cận nguồn lao động thời vụ đáng tin cậy đang là một vấn đề ngày càng gia tăng, càng trở nên trầm trọng hơn do các hạn chế của Brexit và Covid 19. Dấu hiệu ban đầu cho thấy giải pháp robot thương mại có thể giảm khoảng 50% yêu cầu lao động thu hoạch rau diếp.
Thom Graham, Chuyên gia về Rau củ tại đối tác chính của dự án Grimme cho biết: “Một trong những thách thức lớn nhất mà ngành trồng trọt phải đối mặt là tìm nguồn cung ứng đủ lao động thời vụ để thực hiện các cam kết thu hoạch của họ một cách kịp thời. Ngoài ra, chi phí lao động tăng cao mà giá bán lẻ không tăng đã làm giảm biên lợi nhuận. Người trồng trọt đang xem xét các giải pháp có thể giảm chi phí lao động đầu vào và duy trì khả năng phục hồi của họ trong lĩnh vực này và chúng tôi hy vọng chuyên môn của mình có thể giúp ích”.
Dermot Tobin, Giám đốc Điều hành Nông nghiệp tại PDM cho biết: “Trong nhiều thập kỷ, hoạt động kinh doanh của chúng tôi dựa vào lao động thời vụ để thu hoạch rau diếp. Gần như tất cả rau diếp bạn thấy trên kệ siêu thị ở Anh đều được cắt bằng tay. Tìm nguồn cung ứng lao động đang thực sự trở nên khó khăn và với lạm phát tiền lương tăng nhanh hơn nhiều so với lợi nhuận của người trồng, biên độ giá thực sự rất eo hẹp. Ngành công nghiệp của chúng tôi cần áp dụng công nghệ robot để giảm sự phụ thuộc vào lao động, vì vậy việc tham gia vào dự án này là điều quan trọng nhất đối với hoạt động kinh doanh của chúng tôi.”
Richard Ellis, Giám đốc Dự án Nghiên cứu & Đổi mới của công ty con Salad Harvesting Services Ltd. của G cho biết: “Quy trình thu hoạch rau diếp đã liên tục phát triển trong 30 năm qua, với việc thu hoạch, đóng gói, mã hóa ngày tháng, đóng hộp và xếp pallet đều được hoàn thành tại hiện trường, trong vòng vài phút kể từ khi cây trồng được cắt. Quá trình cắt tảng băng trôi là bước phức tạp nhất về mặt kỹ thuật trong quy trình tự động hóa. Chúng tôi được khuyến khích tham gia và xem kết quả của dự án này mang lại tiềm năng giảm sự phụ thuộc vào lao động thời vụ.”
Dự án sẽ điều chỉnh máy móc thu hoạch tỏi tây hiện có để nâng rau diếp lên khỏi mặt đất và kẹp nó vào giữa các dây đai kẹp. Lá bên ngoài, hay còn gọi là 'lớp bọc', của rau diếp sẽ được loại bỏ một cách máy móc để lộ ra phần thân. Sau đó, thị giác máy sẽ xác định điểm cắt chính xác trên thân cây để tách đầu rau diếp ra khỏi thân cây.
Một máy gặt robot nguyên mẫu sẽ được phát triển để thử nghiệm thực địa ở Anh vào cuối mùa vụ năm 2021 ở Vương quốc Anh, vào khoảng tháng XNUMX, sau đó tại G's Espana.
Xà lách cũng là cây trồng có giá trị ở châu Âu và Mỹ. 123,000ha rau diếp và rau diếp xoăn được trồng ở EU năm 2018[Ii] với các khu vực tương tự ở Mỹ. Những khu vực này có vấn đề tương tự về tiếp cận lao động thời vụ, mang lại thị trường tiềm năng đáng kể cho robot trồng rau diếp.
Thử thách chất lượng
- Máy thu hoạch sớm hoạt động tốt nhất trên rau diếp nguyên đầu dành cho cây salad và các sản phẩm salad đóng gói. Họ cắt tất cả rau diếp trên một luống rộng 80 inch, nhấc rau diếp lên bệ để phân loại bằng tay và cho vào thùng để vận chuyển đến nhà máy chế biến.
- Các tiêu chuẩn chất lượng đối với rau diếp số lượng lớn không nghiêm ngặt như đối với rau diếp tươi và những máy này hoạt động tốt. Tuy nhiên, chi phí, tốc độ và công suất của máy là những cân nhắc quan trọng khi sử dụng chúng. Ngoài ra, mặc dù máy gặt này giúp mọi người không cần phải cắt rau diếp nhưng bạn vẫn cần nhân công để phân loại và lấy lõi.
- Tiêu chuẩn chất lượng đối với rau diếp tươi ở chợ ngày càng khắt khe hơn. Và máy thu hoạch cho loại sản phẩm này khó phát triển hơn.