Desarrollo de un sistema de triple agarre neumático blando a un robot delta para pick and place de arándanos

Abstract

La selección manual de arándanos y otros berries en la agroindustria puede ser ineficiente y perjudicial para la calidad del fruto debido a su delicadeza. En las agroindustrias medianas peruanas, la manipulación manual excesiva a menudo resulta en daños significativos al fruto, reduciendo su valor comercial y calidad. Este trabajo se enfoca en estas medianas empresas y propone el diseño de un sistema automatizado utilizando tres soft grippers integrados en un robot paralelo tipo delta. El objetivo principal es automatizar el proceso de envasado de arándanos para mejorar la calidad del fruto y minimizar la sobre manipulación. Los soft grippers están diseñados para manejar los arándanos con suavidad, evitando daños mecánicos. Asimismo, se utiliza un robot delta debido a su capacidad para realizar procesos de manera rápida. Para el control y procesamiento, se utiliza un Raspberry Pi como procesador principal, que ejecuta un programa en Python encargado de coordinar los subprocesos necesarios para la operación del sistema. Se espera que el sistema sea capaz de agarrar los arándanos sin comprometer su Bloom, así como no dañarlos. Por otro lado, se espera que este proyecto pueda igualar o superar la producción del método convencional, es decir, 54 gramos por minuto considerando que el fruto es de la variedad Biloxi y tiene un peso de 1.8 a 2.2 g. Esto representa una mejora significativa en comparación con los métodos convencionales. Además, la implementación de este sistema resultará en una mejora en la consistencia y calidad del producto final.

Manual selection of blueberries and other berries in the agri food industry can be inefficient and harmful to fruit quality due to their delicate nature. In medium sized Peruvian agri food industries, excessive manual handling often results in significant fruit damage, reducing its commercial value and overall quality. This work focuses on these medium scale companies and proposes the design of an automated system using three soft pneumatic grippers integrated into a delta type parallel robot. The main objective is to automate the blueberry packaging process to improve fruit quality and minimize over handling. The soft grippers are designed to handle the blueberries gently, avoiding mechanical damage. A delta robot is used due to its ability to perform tasks at high speed. For control and processing, Raspberry Pi is employed as the main processor, running a Python program responsible for coordinating the subprocesses required for system operation. The system is expected to grasp the blueberries without compromising their bloom and without causing any damage. Furthermore, the project aims to match or exceed the production rate of the conventional method, which is 54 grams per minute, considering that the fruit is of the Biloxi variety and weighs between 1.8 and 2.2 g. This represents a significant improvement compared to traditional processes. In addition, the implementation of this system will lead to better consistency and overall quality of the final product.