طراحی و ساخت ربات پرنده گرده‌افشان درخت گردو توسط محققان دانشگاه تهران
به گزارش روابط عمومی دانشگاه تهران، دکتر محمد دهقانی، استادیار دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران درباره اهمیت و ضرورت این پژوهش 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 تک پایه است که گل‌های نر و ماده آن روی یک درخت تشکیل می‌شوند و گرده‌افشانی طبیعی آن توسط باد انجام می‌گیرد. ریزش گل‌های ماده درختان گردو کشت بافتی خودریشه در سال‌های اولیه کاشت، به دلیل عدم وجود گرده کافی و گاهی هم‌پوشانی نداشتن زمان آزاد شدن گرده آن‌ها و پذیرش کلاله، استفاده از گرده‌افشانی مصنوعی برای این درختان را ضروری ساخته است.»
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.
دکتر محمد دهقانی، عضو هیات علمی گروه فناوری غذایی دانشکده فناوری کشاورزی دانشگاه تهران 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%، ۶۰% و ۸۰% 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.»
ارائه دو مقاله در کنفرانس‌های بین‌المللی، کسب عنوان برتر در مسابقات خلاقیت ایکرام، حضور در نمایشگاه دستاوردهای پژوهش، فناوری و فن بازار از نتایج این پژوهش بوده است. همچنین مقاله مستخرج از این پژوهش اخیراً در شماره ۲۲۵ مجله Biosystems Engineering توسط انتشارات الزویر منتشر شده که از طریق پیوند زیر دست‌یافتنی است:
Design and analysis of an aerial pollination system for walnut trees