仕組み: ロボット鶏肉屋

骨なしチキンの部位がどのようにしてそのような形になるのか疑問に思ったことがあるなら、4,000 個ある鶏の部位の中の 1 つを覗いてみてください。

ニコール・ダイアー 2013 年 4 月 5 日午後 7:00 EDT に公開

骨のない鶏肉の部位がどのようにしてそのようになるのか疑問に思ったことがあるなら、米国内に 4,000 か所ほどある鶏肉加工工場の 1 つを覗いてみてください。労働者は、推定 9 個の鶏肉を火傷し、むき、内臓を取り、スライスし、包む大規模な組立ラインを担っています。年間10億羽の鳥。

当然のことながら、養鶏工場での作業は汚れていて危険です。 鶏の骨抜き師（肩の関節を切り裂いて胴体から手羽先を切り離す）の仕事は、冷蔵庫のような温度の部屋で何時間もナイフを使って反復動作を行う必要があるため、特に過酷です。 ロボットの仕事があるとしたら、これがそれです。 しかし、鶏肉を切り分ける方法を機械に教えるのは難しい。 同じ鶏は二つとなく、それぞれの部位が完璧でなければなりません。 ロボットが骨を砕くと肉が汚染されます。 肉を残しすぎると、所有者にお金がかかります。

アトランタのジョージア工科大学研究所のチームは今年後半、自律型ロボット鶏肉屋の最終仕上げを行う予定だ。 インテリジェント脱骨システムは片腕でナイフを振り回す自動機械で、人間の肉屋と同等の頭脳と器用さを持ち、鳥の骨を平らに 4 秒で剥ぎます。

ロボット鶏肉屋

1) キュー従来の養鶏工場と同じように、内臓を取り除いた丸鶏が金属製のコーンの上に置かれ、ベルトコンベアに沿って移動します。

2) 評価する各ニワトリは一種の写真ブースを通過します。 内部では、片側に 1 組ずつ、2 組のステレオ カメラが鳥をスキャンします。 コンピューターは画像を即座に鳥の 3D マップにレンダリングします。 また、上腕骨や烏口骨などの有用なマーカーも識別します。

3) 計算する (図には示されていない) ジョージア工科大学の研究者が構築を計画している生産モデルでは、2 つのロボット アームがコンベア ベルトの反対側で動作します (鳥の各側に 1 つのアーム)。 ロボットは、入ってくる鶏肉の 3D マップを備えており、3 ミリメートル以内の精度で切断軌道を計算します。 幸いなことに、鶏の体の比率は定量化可能な基準に従っています。 したがって、身体の 1 つの領域の寸法を計算することで、機械は他のすべての身体部分の寸法を推定することができます。

4) スライス胸肉から羽を取り除くために、ロボットアームは鶏の鎖骨にナイフを当ててスライスし、肩に向かって移動し、肩関節を切り込み、肩甲骨に沿って鳥の背中を下に進みます。これらの作業はすべて 2 秒で行われます。

5) 繰り返します年間90億回。

ナイフアームこのロボットのビジネス目的は、自動車部品の溶接や塗装に使用されるものと同様の産業用アームです。 このプロトタイプは 6 つの自由度 (人間の腕より 1 つ少ない) を備えており、可能な限り滑らかで優雅なカットを実現します。

フィードバックを強いるナイフの先端にある力・トルクセンサーがブレードに感度を与えます。 アームは抵抗を感知できるため、骨を切り裂くことなく骨の表面に沿って刃を動かすことができ、肉、腱、靭帯を識別することができます。 「大きな課題は、さまざまな鳥のあらゆる変動を考慮して、その行動をリアルタイムで調整するようにロボットに教えることです」と、ジョージア工科大学研究所のシニア研究エンジニア、アイピン・フー氏は言う。 これを達成するにはフォースフィードバックが鍵となります。 鈍い刃？ センサーもそれを認識しており、ロボットに研ぐように信号を送ります。

脳 (図には示されていません)ロボットによる切断経路の計算を支援するために、アルゴリズムは各鶏の 3D マップを数十の異なる体型のデータベースと比較します。 また、機械はその場で学習し、新しい鶏を切り分けるたびに賢くなっていきます。

鳥の地図をレンダリングするための 1 秒あたりの計算:1,000カットの計算にかかる秒数:0.5個々の鳥の骨を取り除くのに数秒:2～4各ロボット肉屋の推定コスト:350,000ドル米国で一人当たり毎年消費される鶏肉の量:84

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