Specialūs augalai yra vaisiai, daržovės, riešutai, džiovinti vaisiai ir darželių augalai. Susidūrusi su darbo jėgos stygiumi, pasauline konkurencija, aukštesnės kokybės paklausa ir susirūpinimu dėl poveikio aplinkai, specializuota augalininkystės pramonė skubiai ieško automatizuotų įrenginių, kurie padėtų auginti, nuimti, tvarkyti ir perdirbti. Kelių valstybių universitetų, teikiančių žemę, mokslininkai bendradarbiauja kurdami automatizuotas sistemas, kurios puikiai tinka ypatingiems augalams. Taikant šį bendradarbiavimo metodą, mokslinių tyrimų ir plėtros sąnaudų našta nukeliama nuo vieno specialaus augalininkystės sektoriaus ir daroma didelė pažanga. Per pastaruosius penkerius metus mokslininkai nustatė pagrindinius parametrus, susijusius su specialių augalų auginimu, ir sukūrė jutiklius šiems parametrams aptikti ir išmatuoti. Tyrėjai sukūrė mechanizuotus įrenginius ir bendradarbiavo su gamintojais ir ūkininkais, siekdami komercializuoti ir įdiegti naujas technologijas. Automatizavimas padeda specializuotos augalininkystės pramonei įveikti darbo jėgos trūkumą, priimti protingus valdymo sprendimus, tausoti išteklius ir patenkinti augančią paklausą. Dėl šios pažangos augintojai ir vartotojai sutaupo daug, o pramonė pagerėjo tvarumu
Automatiniai įrenginiai padeda ūkininkams nustatyti vaisių derlių ir sužinoti, ar yra problemų, kad galėtų priimti tikslingus ir efektyvius valdymo sprendimus. Tikslūs derliaus įvertinimai taip pat svarbūs priimant rinkodaros sprendimus. Duomenys apie vaisių vietą ir medžių šakų geometriją naudojami staklėms programuoti vaismedžių derliaus nuėmimą.
• Floridos universitetas sukūrė autonominį robotą, kuris skaičiuoja ir atvaizduoja citrusinių medžių vaisius.
• Kalifornijos universiteto Deiviso mokslininkai sukūrė vaisių skynimo maišus ir vežimėlius su instrumentais, kurie atvaizduoja sodo vaisius.
Automatizuotos ligų aptikimo ir valdymo technologijos galėtų sumažinti vaisių pasėlių nuostolius.
• Pesticidai sukelia milijonus dolerių nenumatytų pasėlių nuostolių, kai purškimo lašeliai nuteka ant netikslinių pasėlių. Ajovos valstijos universiteto darbas vadovaujasi kuriant technologijas, mažinančias dreifus.
• Citrusų augintojai naudojo Floridos universiteto mokslininkų sukurtą terminio apdorojimo mašiną daugiau nei 80,000 XNUMX medžių, kad kontroliuotų citrusinių vaisių žalinimo pažangą.
• Vašingtono valstijos universitetas sukūrė nepilotuojamus orlaivius, kad atgrasytų paukščius, kurie lesa ir kenkia vaisių pasėliams.
• Nebrangus automatizuotas karantino procesas užkerta kelią kavos uogų gręžinio plitimui Havajuose, sumažina nuostolius ir leidžia augintojams gabenti kavą į turgus labai apgyvendintose ir turistinėse vietovėse.
• Havajų universiteto sukurti delniniai prietaisai suteikia kavos augintojams nebrangų būdą pastebėti lapų vandens įtampą.
Aptikę stresą augintojai gali optimizuoti drėkinimą ir užtikrinti, kad medžiai žydėtų tuo pačiu metu, todėl derliaus nuėmimas tampa efektyvesnis. Mechanizuota gamyba ir derliaus nuėmimas gali padėti išvengti traumų dėl rankų darbo ir sumažinti derliaus nuėmimo laiką bei išlaidas ūkininkams.
• 60 % pomidorų perdirbimo pramonės naudoja Kalifornijos Deiviso universiteto sukurtas mašinas pomidorų sultims tikrinti. Per vieną sezoną mašinos pašalina daugiau nei 200,000 XNUMX pasikartojančių darbuotojų judėjimo pavojų.
• Ūkininkai teigė, kad naujas genėjimo metodas, kurį rekomenduoja Pensilvanijos valstijos universiteto plėtra, greičiausiai sutrumpintų genėjimo laiką 42 % ir sutaupytų apie 136 USD už akrą.
• Pensilvanijos valstijos universiteto mokslininkai sukūrė derliaus nuėmimo pagalbinį įrenginį, kuris pašalino kritimą nuo kopėčių ir sumažino laiką, kurį obuolių rinkėjai praleidžia nepatogiose, pavojingose pozose, nuo 65 % iki 43 % skynimo laiko. Prietaisas taip pat 50% padidino per sekundę nuskintų obuolių skaičių.
• Vašingtono valstijos universiteto mokslininkai sukūrė robotizuotą apynių sukimo mašiną, kuri sumažins darbo jėgos poreikius ir išlaidas.
• Džordžijos universiteto mokslininkai tyrinėja prieinamas automatizuotas technologijas, kurios pagerins mėlynių derliaus efektyvumą, padės įveikti darbo jėgos trūkumą ir dideles darbo sąnaudas.
• Mechanizuotas ravėjimas sumažina brangaus rankų darbo ir cheminių medžiagų poreikį, o tai gali pakenkti aplinkai ir žmonių sveikatai. Arizonos universitetai ir Kalifornijos Deiviso universitetai parodė, kad automatizuotos eilėje esančios ravėjimo mašinos sumažina darbo jėgos poreikį 30%.
Automatizavimas padeda ūkininkams tausoti išteklius, sutaupyti pinigų ir sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą.
• Naudodami automatinius oro sausintuvus, Havajų kavos ir šokolado augintojai sunaudoja mažiau energijos produktui džiovinti.
• Kentukio universiteto mokslininkai pademonstravo autonominį dyzelinį/elektrinį hibridinį traktorių.
• Tyrėjai išsiaiškino, kad automatizuotos robotų ravėjimo sistemos yra veiksmingos esant daug mažesniam galios lygiui, nei manyta anksčiau.
Automatizuotos technologijos padeda užtikrinti kokybę ir vartotojų pasitenkinimą.
• Mičigano valstijos universitetas ir Kalifornijos Deiviso universitetas sukūrė jutimo technologiją, galinčią aptikti vidinius ir išorinius defektus, pvz., spalvų matymo ir spektroskopijos sistemas, kurios automatiškai nustato šviežių produktų kokybę.
• Tyrėjai sukūrė prieinamą automatizuotą sistemą, kuri perdirbimo metu tiksliai identifikuoja subrendusius pomidorus ir užtikrina, kad produktai būtų puikaus skonio ir likopeno.
• Kavos paklausa auga. Tyrėjai sukūrė mechanizuotą sistemą, kuri išgauna 900 % daugiau kavos porcijų vienam augalui.
• Sensoriniai duomenys parodė, kaip išvesti mėlynes, kurių derlių galima nuimti mašina nepažeidžiant.
Šis projektas W2009: Integruotų sistemų tyrimai ir plėtra specialių kultūrų tvarumo automatizavimo ir jutiklių srityje (2013–2018 m.) iš dalies finansuojamas kelių valstybių tyrimų fondo per USDA-NIFA ir dotacijas projekto nariams toliau nurodytais būdais. institucijos: Arizonos universitetas, Oburno universitetas, Kalifornijos universitetas-Davis, Kolorado valstijos universitetas, Floridos universitetas, Džordžijos universitetas, Havajų universitetas, Ajovos valstijos universitetas, Kentukio universitetas, Mičigano valstijos universitetas, Misisipės valstijos universitetas, Oklahomos valstijos universitetas , Oregono valstijos universitetas, Pensilvanijos valstijos universitetas, Pensilvanijos kooperatyvo plėtra, Texas AgriLife Research, Vašingtono valstijos universitetas, Vašingtono kooperatyvo plėtra ir Vakarų Virdžinijos universitetas. Sužinokite daugiau: bit.ly/W-2009