Многорукий робот для помощи в сельском хозяйстве

Исследователи представили на конференции IROS 2025 новый подход к управлению многоруким роботом, предназначенным для точного опыления в теплицах. Проблема в том, что многие цветы спрятаны в глубине кроны растений, и до них сложно добраться. Чтобы решить эту задачу, робот использует одну руку для аккуратного отгибания веток, а другую — для опыления или обрезки. Но ветви хрупкие и не подчиняются законам движения свободных объектов: они остаются прикрепленными к растению, поэтому требуют особого подхода.

Разработанный метод сочетает планирование траектории с учетом геометрии ветвей и контроль силы в реальном времени. Сначала система строит безопасный путь с помощью алгоритма RRT*, моделируя ветви как деформируемые линейные объекты. Во время движения датчик силы на манипуляторе отслеживает нагрузку: если она превышает безопасный порог, робот останавливается и перепланирует движение, снижая риск повреждения растения.

В экспериментах с пятью различными исходными положениями было проведено 50 попыток. Успешными признаны 78% из них — робот смог подвести точку захвата к цели с точностью до пяти сантиметров. Главный результат — существенное снижение силы воздействия. Обычное планирование давало нагрузку более 100 ньютонов, учет ограничений ветви снизил ее до 60, а добавление силовой обратной связи позволило удержать показатель ниже желаемых 40 ньютонов.

По словам исследователей, в будущем они планируют научить систему самостоятельно определять безопасный порог силы для разных типов ветвей, чтобы сделать робота еще более универсальным и безопасным для работы в реальных сельскохозяйственных условиях.