دستگاه هوشمند برخط برش سر و تمیزکن شکم ماهی قزل‌آلا طراحی، ساخت و ارزیابی شد

به همین مناسبت هدیه میرزایی، کارشناس روابط عمومی دانشگاه تهران در گفت‌وگویی با حسین آزرم‌دل، دانشجوی مقطع دکتری رشته طراحی ماشین‌های کشاورزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران و دانشگاه والنسیا به معرفی این دستاورد پرداخته است.
آزرم‌دل، دانشجوی دکتری دانشگاه تهران در ابتدای گفت‌وگو با بیان اینکه این دستگاه در صنایع فرآوری ماهی و آبزیان کاربرد دارد، خاطرنشان کرد: «با توجه به اهمیت بالای مصرف ماهی در سبد غذایی مردم کشور و لزوم به‌کارگیری ماشین‌های صنعتی به منظور افزایش بازدهی و بالا بردن کیفیت فرآوری ماهی، نیاز به طراحی و توسعه سیستم‌هایی با قابلیت‌های بالاتر در مقایسه با نمونه‌های داخلی و خارجی بیشتر احساس می‌شود».
به گفته وی هدف از این تحقیق، طراحی و ساخت دستگاه خودکار تمیزکن ماهی با قابلیت انجام چند مرحله از مراحل تمیز کردن ماهی در یک سیستم واحد است، به‌گونه‌ای که با کاربرد چنین دستگاهی نیاز به استفاده از چندین دستگاه با قیمت‌های بالا و اشغال فضای زیاد در فروشگاه‌ها و مراکز فرآوری ماهی مرتفع خواهد شد.

دستگاه خودکار تمیزکن ماهی

دانشجوی دکتری دانشگاه تهران ضمن تبیین ساختار این دستگاه هوشمند تصریح کرد: «به دلیل لغزنده بودن پوست ماهی و پایین بودن ضریب اصطکاک، کنترل ماهی بسیار دشوار است و از آنجایی‌که عملیات فرآوری ماهی به صورت مرحله به مرحله صورت می‌گیرد، لازم است تا گیره ماهی علاوه بر داشتن قابلیت بالا در تثبیت ماهی، انجام عملیات مختلف فرآوری توسط ابزارهای تمیزکن ماهی را امکان‌پذیر سازد. در این سیستم، با استفاده از چرخ‌دنده‌ها و شفت‌های استیل استفاده شده در گیره‌ها، امکان تبدیل حرکت خطی به حرکت دورانی جهت گرفتن ماهی در زمان انجام فرایندهای تمیز کردن ماهی میسر شده است، به طوری‌که با حرکت گیره‌های ماهی در داخل یک کانال استیل، ماهی در طول فرآوری و در طی حرکت خود از ابتدای دستگاه تا نقطه انتهایی به‌صورت تثبیت شده حرکت می‌کند».
مخترع این دستگاه افزود: «گرفتن ماهی از ناحیه دُم و حرکت آن در یک کانال ثابت روباز، طرحی است که به کمک آن انجام مراحل مختلف تمیز کردن ماهی شامل برش شکم، برش سر، تخلیه محتویات درون شکم و تمیز کردن ماهی در اندازه‌های مختلف توسط روش ماشین بینایی بر خط ممکن شده است. شایان ذکر است با طراحی این دستگاه، نیاز به استفاده از دستگاه‌های مختلف برای هر مرحله مرتفع خواهد شد».
آزرم‌دل در ادامه سخنان خود اظهار کرد: «به‌منظور ساخت دستگاهی بهینه، پس از طراحی کلیه قطعات در نرم‌افزار کتیا، مدل نهایی در نرم‌افزار آدمز شبیه‌سازی شده و با انجام شبیه‌سازی کلیه نیروها و گشتاورهای لازم برای موتورها و جک‌های بادی در سه نرخ ورودی چهار، هفت و ۱۰ ماهی بر دقیقه استخراج شد. برای اینکه دستگاه قابلیت انجام مراحل فرآوری ماهی در تمامی ظرفیت‌های کاری را داشته باشد، انتخاب موتورها و جک‌های بادی بر مبنای بیشترین ظرفیت کاری صورت گرفت. در این شرایط بیشترین نیروی لازم جهت تأمین این سرعت، مقدار (N) ۳۳۲/۴۵ و در زیرمجموعه برش شکم، مقدار گشتاور لازم برای موتور محرک بازوی برش شکم (N.m) ۱/۲-۷۹/۱۴ به‌دست آمد».
وی با عنوان اینکه بیشینه گشتاور لازم برای موتور استفاده شده در بخش تخلیه‌کن شکم از بین سه سرعت ورودی اعمالی، مقدار (N.m) ۰/۶۹ تعیین شده است، گفت: «بیشینه نیروی لازم برای جک بالابر مورد کاربرد در بخش تمیزکن ماهی نیز (N) ۳۸/۷۶ به‌دست آمد. همچنین به‌منظور استخراج محل‌های برش ماهی و موقعیت باله‌های آن از پردازش تصاویر در مرحله برون خط استفاده شد. در این مرحله میزان شناسایی نواحی باله‌ها با شاخص‌های حساسیت، اختصاصی بودن و دقت کل به‌ترتیب ۸۶/۵۴، ۹۹/۹۶ و ۹۹/۸۷ محاسبه شد که با برطرف کردن خطاهای مشاهده شده، محل‌های برش (باله‌ها) در تمامی نمونه‌های ماهی به درستی شناسایی شدند».
دانشجوی دکتری دانشگاه تهران خاطرنشان کرد: «دستاوردهای این رساله، در سازمان مالکیت معنوی به شماره اختراع ۱۰۰۷۲۳ تحت عنوان «دستگاه خودکار برش سر و تمیز کن ماهی» ثبت شده است. همچنین گواهینامه اختراع نوپدید سطح ۳ را از طرف بنیاد ملی نخبگان به شماره ۱۵/۲۰۸۲ دریافت کرده است».

دستگاه تمیزکن ماهی قزل‌آلا

مخترع این دستگاه در پایان گفت: «این رساله به راهنمایی دکتر سید سعید محتسبی، استاد پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران و دکتر آلفردو روزادو، استاد دانشگاه والنسیا و مشاوره دکتر علی جعفری و دکتر حسین بهفر انجام شده است. لازم به ذکر است، بر اساس انعقاد تفاهم‌نامه بین دانشگاه‌های تهران و والنسیا، رساله مذکور به امضای مشترک بین دو دانشگاه رسیده و طی آن علاوه بر دریافت مدرک دکتری تخصصی در رشته مکانیک بیوسیستم از دانشگاه تهران، مدرک دکتری برق نیز از دانشگاه والنسیا با درجه عالی برای اینجانب صادر شده است».

علاقه‌مندان می‌توانند جهت مشاهده مقاله منتشر شده درباره این اختراع به پیوندهای زیر مراجعه کنند.

1-Developing an orientation and cutting point determination algorithm for a trout fish processing system using machine vision.
Elsevier-Q1

2-Design and Simulation of a Vision-Based Automatic Trout Fish-Processing Robot
Applied Sciences (MDPI)-Q2

مدل طراحی شده دستگاه در نرم‌افزار