گرده‌افشانی درخت گردو با ربات پرنده ساخت محققان دانشگاه تهران

محققان دانشکده فناوری کشاورزی دانشگاه تهران موفق به ساخت و انجام آزمایش‌های اولیه یک ربات گرده‌افشان گردو شدند؛ گرده‌افشانی مصنوعی توسط این ربات پرنده، موجب افزایش بارآوری درختان گردو می‌شود.

به گزارش ایسنا، دکتر محمد دهقانی، استادیار دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران درباره اهمیت و ضرورت این طرح، توضیح داد: گرده‌افشانی مناسب امری ضروری در تشکیل میوه درختان است؛ اما گرده‌افشانی طبیعی ناکافی باعث شده است که گرده‌افشانی مصنوعی به عنوان یک روش برای بهبود گرده‌افشانی طبیعی استفاده شود. درخت گردو درختی تک‌پایه است که گل‌های نر و ماده آن روی یک درخت تشکیل می‌شوند و گرده‌افشانی طبیعی آن توسط باد انجام می‌گیرد. ریزش گل‌های ماده درختان گردوی کشت بافتی خودریشه در سال‌های اولیه کاشت، به دلیل نبود گرده کافی و گاهی هم‌پوشانی نداشتن زمان آزاد شدن گرده آن‌ها و پذیرش کلاله، استفاده از گرده‌افشانی مصنوعی برای این درختان را ضروری کرده است.

وی درباره فرایند این پژوهش گفت: مراحل طراحی این سیستم در نرم‌افزار SOLIDWORKS انجام شد و سپس از آن برای انتقال به نرم‌افزارهای ADAMS و ANSYS FLUENT استفاده شد. برای کنترل این سامانه از یک کنترل‌کننده PID استفاده شد و ضرایب آن با روش سعی و خطا به دست آمدند. به منظور انجام کنترل ربات پرنده، نرم‌افزارهای MATLAB و ADAMS با یکدیگر همگام شدند. شبیه‌سازی در نرم‌افزار ANSYS FLUENT نیز به منظور بررسی جریان هوای زیر ربات و پیش‌بینی مسیر گرده‌ها انجام شد.

این پژوهشگر حوزه ماشین‌آلات کشاورزی در خصوص ارزیابی ربات طراحی‌شده، گفت: با توجه به نتایج شبیه‌سازی‌ها، ارزیابی ربات در شرایط واقعی و در باغ گردوی کشت بافتی خودریشه انجام شد. به این ترتیب که گرده‌ها به صورت دستی، جمع‌آوری و سپس با درصدهای مختلف با پودر تالک مخلوط و در مخزن ریخته شدند. سه تیمار ۵۰ درصد، ۶۰ درصد و ۸۰ درصد گرده روی سه ردیف از درختان توسط ربات ریخته شدند. پس از بررسی و مقایسه با تیمار شاهد که توسط سیستم‌های کوله‌پشتی و اپراتور انجام شد، نتایج حاکی از این بود که ربات عملکرد مناسبی برای گرده‌افشانی درختان گردو دارد.

در این پژوهش، مژده مزینانی، دانشجوی تحصیلات تکمیلی به راهنمایی دکتر پیام زرافشان دانشیار دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران، دکتر محمد دهقانی استادیار دانشکده فناوری کشاورزی و دکتر کوروش وحدتی استاد گروه باغبانی دانشکده فناوری کشاورزی دانشگاه تهران، موفق به طراحی، شبیه‌سازی، ساخت، کنترل و ارزیابی یک ربات پرنده برای گرده‌افشانی مصنوعی درختان گردو کشت بافتی شدند. سیستم طراحی‌شده از ۴ موتور تشکیل شده است که کوادروتور نامیده می‌شود.

به نقل از روابط عمومی دانشگاه تهران، ارائه دو مقاله در کنفرانس‌های بین‌المللی، کسب عنوان برتر در مسابقات خلاقیت ایکرام، حضور در نمایشگاه دستاوردهای پژوهش، فناوری و فن‌بازار از نتایج این پژوهش بوده است. همچنین مقاله مستخرج از این پژوهش اخیراً در شماره ۲۲۵ مجله Biosystems Engineering توسط انتشارات الزویر منتشر شده است. 

انتهای پیام