增加人工智能和机器人在家禽加工中的应用

两个州的研究人员获得了500万美元的拨款,用于增加人工智能(AI)和机器人在鸡肉加工中的使用。

通过弗雷德米勒 2023年3月18日
由亚利桑那大学农业系统部提供

阿肯色州和其他两个州的研究人员将利用500万美元的拨款,增加人工智能和机器人在鸡肉加工中的使用,以减少去骨过程中的浪费,并检测病原体。

这笔来自美国农业部国家食品和农业研究所的赠款将建立家禽加工可扩展和智能自动化中心。该中心由阿肯色大学农业系统部领导,将与来自三个州的五个机构的研究人员合作,努力使机器人自动化应用于鸡肉加工。

项目主任杰亚姆·苏比亚说,农业局的研究部门阿肯色州农业实验站将从这笔赠款中获得220万美元,主要用于家禽加工厂的食品安全自动化。这项拨款为期四年。

苏比亚是阿肯色大学农业学部和戴尔邦珀斯农业、食品和生命科学学院食品科学系的教授和主任。

苏比亚说,佐治亚理工学院是该项目的主要合作伙伴。其中210万美元将捐给佐治亚理工学院,用于将鸡肉加工成肉的生产线自动化。剩余的拨款将由内布拉斯加州大学林肯分校社会学教授Julia McQuillan和乔治亚州堡谷州立大学研究副院长Brou Kouakou平分。

苏比亚说,美国农业部农业研究局科学家杰夫·布尔将贡献他在肉鸡生理学方面的专业知识,指导机器人去骨。

乔治亚州是美国最大的肉鸡产地。根据美国农业部2021年的数据,阿肯色州排名第三。

迎接挑战

苏比亚说,最近推动鸡肉加工自动化的动力始于COVID-19大流行。这种疾病在生产线上的工人中迅速传播。自疫情最严重时期以来,家禽业和许多其他行业一样,一直难以招到足够多的工人。

苏比亚说:“家禽加工生产线开始于七八十年前。“从那时起,技术上只有渐进式的变化。今天,我们需要进行变革性的变革。”

他说,机器手不擅长抓鸡。需要新技术来防止滑肉掉落。把尸体切成肉块也很棘手。

“教人们如何精确地使用刀具已经很难了,”阿肯色农业实验站生物和农业工程助理教授王东义(音译)说。“机器人适合做重复性的工作,但在切割鸡肉制品的精度方面做得不好。”

例如,他说当刀刺到骨头时,人类可以感觉到。相比之下,现有的家禽加工自动化,如去角质,浪费了大量肉类。

Subbiah说:“人类去角质的骨头上留下了大约13%的肉。”“自动脱壳器的脱壳率为16%至17%。在工业规模上,这是一个重大的价值损失。我们将利用人工智能和虚拟现实来提高精度,减少浪费。”

苏比亚说,自动化可以缓解劳动力短缺。它还允许工厂选址在劳动力较少、但距离鸡舍较近、物业成本较低的农村地区。

最初,人们远程工作可能有助于推进机器人处理。苏比亚设想,工人可以带着虚拟现实眼镜和触觉手套在家登录,控制位于几英里外的机器人。在远程工作时,劳动力将教人工智能如何切成不同大小和形状的鸡。

“现在的自动化机器是根据平均大小和形状来去骨或切鸡肉的。但没有鸡是那种大小或形状的,”苏比亚说。“机器人挥舞的刀切肉很糟糕。机器必须学会如何适应随机大小和形状的现实。”

家禽加工可扩展和智能自动化中心,由500万美元的美国国家ifa赠款建立,旨在使机器人自动化适应家禽加工行业。由亚利桑那大学农业系统部提供

家禽加工可扩展和智能自动化中心,由500万美元的美国国家ifa赠款建立,旨在使机器人自动化适应家禽加工行业。由亚利桑那大学农业系统部提供

协同人工智能和机器人研究

农业部家禽科学部主任兼家禽科学卓越中心主任戴维·考德威尔说:“我们很高兴能与我们在农业部门的同事合作,以及我们在佐治亚理工学院的同事和其他参与这个令人兴奋的项目的机构。”

考德威尔说:“我们预计这些协调研究项目的发现将对阿肯色州西北部商业家禽业的利益相关者和整个行业产生影响。”“这个项目将有助于推动家禽加工和食品安全的技术进步。”

布里顿说,他的团队非常高兴能与阿肯色大学农业系统部、堡谷州立大学和内布拉斯加大学林肯分校合作开展这个项目。

布里顿说:“最终目标是通过自动化、机器人、人工智能和虚拟现实技术,推动家禽和肉类加工业的转型创新。”“在GTRI农业技术研究项目多年工作的基础上,我们很高兴地看到美国农业部-国家农业研究所选择了这个团队继续这些努力。”

胡斌表示:“GTRI很高兴能与我们的同行合作开展这样一个有影响力的项目。过去几年突出了肉类和家禽生产领域对新技术创新的需求,我们计划通过机器人、虚拟现实和人工智能来解决这一问题。”

来自内布拉斯加大学林肯分校的McQuillan说,能成为一个多机构团队的一员,发现通过自动化来改善家禽加工的创新方法,这令人兴奋。她说:“作为一名研究工作和健康挑战的社会科学家,她开始与内布拉斯加州农村繁荣的推广教师合作,这个项目提供了巨大的新机会。”

麦克奎兰将研究机器人技术对家禽业劳动者的影响,以及他们如何看待这项技术。

麦克奎兰说:“我们希望最终能把新的自营企业引入农村地区。”“与食品科学家、计算机科学家、推广教师和机器人工程师合作,为理解创新对企业家、工人和其他利益相关者的意义提供了惊人的机会,并推动了社会学中关于科学、技术和社会的基本理论。”

来自Fort Valley州立大学的Kouakou将研究该项目中开发的技术在其他肉类加工行业的应用。他说他很高兴能和这个团队合作。

Kouakou说:“我们在佐治亚州小反刍动物研究和推广中心的最先进的肉类加工厂将作为一种资源,将家禽加工可扩展和智能自动化中心开发的技术扩展到红肉物种。”“这项研究将极大地有利于我们的学生和加工者观察肉类加工中的人工智能。”

-由Chris Vavra编辑,网页内容经理,控制工程, CFE媒体与技术,cvavra@cfemedia.com


作者简介:弗雷德·米勒,阿肯色大学农业系统部