Speciālās kultūras ir augļi, dārzeņi, koku rieksti, žāvēti augļi un stādu stādi. Saskaroties ar darbaspēka trūkumu, globālo konkurenci, pieprasījumu pēc augstākas kvalitātes un bažām par ietekmi uz vidi, specializētā augkopības nozare steidzami meklē automatizētas ierīces, kas palīdzētu audzēšanā, ražas novākšanā, apstrādē un apstrādē. Pētnieki vairāku štatu zemes grantu universitātēs strādā kopā, lai izstrādātu automatizētas sistēmas, kas labi darbojas īpašām kultūrām. Izmantojot šo sadarbības pieeju, pētniecības un izstrādes izmaksu slogs tiek noņemts no vienas speciālas augkopības nozares, un tiek gūti lieli sasniegumi. Pēdējo piecu gadu laikā pētnieki identificēja galvenos parametrus, kas saistīti ar speciālo augkopību, un izstrādāja sensorus šo parametru noteikšanai un mērīšanai. Pētnieki izstrādāja mehanizētas ierīces un sadarbojās ar ražotājiem un lauksaimniekiem, lai komercializētu un ieviestu jaunas tehnoloģijas. Automatizācija palīdz specializētajai augkopības nozarei pārvarēt darbaspēka trūkumu, pieņemt pārdomātus pārvaldības lēmumus, taupīt resursus un apmierināt augošo pieprasījumu. Šie sasniegumi nodrošina ievērojamus ietaupījumus audzētājiem un patērētājiem un uzlabo nozares ilgtspēju
Automatizētās ierīces palīdz lauksaimniekiem kartēt augļu ražu un noskaidrot, vai un kur ir problēmas, lai viņi varētu pieņemt mērķtiecīgus un efektīvus pārvaldības lēmumus. Precīzi ražas aprēķini ir svarīgi arī mārketinga lēmumu pieņemšanai. Dati par augļu atrašanās vietu un koku zaru ģeometriju tiek izmantoti, lai programmētu mašīnas augļu dārzu novākšanai.
• Floridas Universitāte izstrādāja autonomu robotu, kas saskaita un kartē augļus uz citrusaugļiem.
• Kalifornijas Universitātes Deivisas pētnieki izstrādāja augļu savākšanas maisus un ratiņus ar instrumentiem, kas kartē augļu dārza augļus.
Automatizētas slimību noteikšanas un pārvaldības tehnoloģijas varētu mazināt augļu kultūru zudumus.
• Pesticīdi izraisa miljoniem dolāru netīšus ražas zudumus, kad izsmidzināšanas pilieni nokļūst uz nemērķa kultūrām. Aiovas štata universitātes darbs virza tādu tehnoloģiju ražošanu, kas samazina novirzi.
• Citrusaugļu audzētāji izmantoja termiskās apstrādes iekārtu, ko Floridas Universitātes zinātnieki izstrādāja vairāk nekā 80,000 XNUMX koku, lai kontrolētu citrusaugļu apzaļumošanas gaitu.
• Vašingtonas štata universitāte izstrādāja bezpilota lidaparātus, lai atturētu putnus, kas ēd un bojā augļu ražas.
• Zemu izmaksu automatizētais karantīnas process novērš kafijas ogu urbuma izplatīšanos Havaju salās, samazina zaudējumus un ļauj audzētājiem nosūtīt kafiju uz tirgiem ļoti apdzīvotās un tūristu vietās.
• Havaju Universitātes izstrādātās rokas ierīces sniedz kafijas audzētājiem lētu veidu, kā noteikt lapu ūdens stresu.
Stresa noteikšana ļauj audzētājiem optimizēt apūdeņošanu un nodrošināt koku ziedēšanu vienlaikus, kas padara ražas novākšanu efektīvāku. Mehanizēta ražošana un ražas novākšana var novērst roku darba radītas traumas un samazināt ražas novākšanas laiku un izmaksas lauksaimniekiem.
• 60% tomātu pārstrādes nozares ir pieņēmuši Kalifornijas Deivisas universitātes izstrādātas iekārtas tomātu sulas pārbaudei. Vienas sezonas laikā mašīnas novērš vairāk nekā 200,000 XNUMX atkārtotas kustības apdraudējumu darbiniekiem.
• Lauksaimnieki teica, ka jauna atzarošanas metode, ko ieteikusi Pensilvānijas štata universitātes paplašinājums, iespējams, samazinātu atzarošanas laiku par 42% un ietaupītu aptuveni 136 USD par akru.
• Pensilvānijas štata universitātes pētnieki izstrādāja ražas novākšanas palīgierīci, kas novērš kritienus pa kāpnēm un samazināja laiku, ko ābolu savācēji pavadīja neērtās, bīstamās pozās no 65% līdz 43% no novākšanas laika. Ierīce arī palielināja par 50% sekundē novākto ābolu skaitu.
• Vašingtonas štata universitātes zinātnieki izstrādāja robotizētu vītņošanas mašīnu apiņiem, kas samazinās darbaspēka vajadzības un izmaksas.
• Džordžijas Universitātes pētnieki pēta pieejamās automatizētās tehnoloģijas, kas uzlabos melleņu novākšanas efektivitāti, palīdzot pārvarēt darbaspēka trūkumu un augstās darbaspēka izmaksas.
• Mehanizētā ravēšana samazina nepieciešamību pēc dārga roku darba un ķīmiskām vielām, kas var kaitēt videi un cilvēku veselībai. Arizonas Universitāte un Kalifornijas Deivisas Universitāte parādīja, ka automatizētās rindas ravēšanas mašīnas samazina darbaspēka vajadzības par 30%.
Automatizācija palīdz lauksaimniekiem taupīt resursus, ietaupīt naudu un samazināt siltumnīcefekta gāzu emisijas.
• Izmantojot automatizētos gaisa sausinātājus, Havaju salu kafijas un šokolādes audzētāji patērē mazāk enerģijas produkta žāvēšanai.
• Kentuki Universitātes pētnieki demonstrēja autonomu dīzeļa/elektrisko hibrīdtraktoru.
• Pētnieki atklāja, ka automatizētās robotizētās ravēšanas sistēmas ir efektīvas ar daudz zemāku jaudas līmeni, nekā tika uzskatīts iepriekš.
Automatizētā tehnoloģija palīdz nodrošināt kvalitāti un patērētāju apmierinātību.
• Mičiganas štata universitāte un Kalifornijas Deivisas universitāte izstrādāja sensoru tehnoloģiju, kas spēj noteikt iekšējos un ārējos defektus, piemēram, krāsu redzes un spektroskopijas sistēmas, kas automātiski nosaka svaigu produktu kvalitāti.
• Pētnieki izstrādāja pieejamu automatizētu sistēmu, kas apstrādes laikā precīzi identificē nobriedušos tomātus, nodrošinot produktiem izcilu garšu un likopēnu.
• Pieprasījums pēc kava pieaug. Pētnieki izstrādāja mehanizētu sistēmu, kas no katra auga ekstrahē par 900% vairāk kava.
• Sensoru dati parādīja, kā izaudzēt mellenes, kuras var novākt ar mašīnu bez bojājumiem.
Šo projektu W2009: integrētu sistēmu pētniecība un izstrāde automatizācijas un sensoru jomā speciālo kultūraugu ilgtspējībai (2013–2018) daļēji finansē Daudzvalstu pētniecības fonds ar USDA-NIFA starpniecību un dotācijas projekta dalībniekiem tālāk norādītajās vietās. institūcijas: Arizonas Universitāte, Oburnas universitāte, Kalifornijas universitāte-Deivisa, Kolorādo štata universitāte, Floridas universitāte, Džordžijas universitāte, Havaju universitāte, Aiovas štata universitāte, Kentuki universitāte, Mičiganas štata universitāte, Misisipi štata universitāte, Oklahomas štata universitāte , Oregonas Valsts universitāte, Pensilvānijas štata universitāte, Pensilvānijas kooperatīvā paplašināšana, Teksasas AgriLife Research, Vašingtonas štata universitāte, Vašingtonas kooperatīvā universitāte un Rietumvirdžīnijas universitāte. Uzziniet vairāk: bit.ly/W-2009