Специалните култури включват плодове, зеленчуци, ядки, сушени плодове и разсадници. Изправена пред недостиг на работна ръка, глобална конкуренция, търсене на по-високо качество и загриженост за въздействието върху околната среда, индустрията на специализираните култури спешно търси автоматизирани устройства, които да помогнат при отглеждането, прибирането на реколтата, обработката и обработката. Изследователи от университети за предоставяне на земя в множество щати работят заедно за разработването на автоматизирани системи, които работят добре за специални култури. С този съвместен подход тежестта на разходите за научноизследователска и развойна дейност се премахва от един сектор със специални култури и се постига голям напредък. През последните пет години изследователите идентифицираха ключови параметри, свързани с производството на специални култури, и разработиха сензори за откриване и измерване на тези параметри. Изследователите проектираха механизирани устройства и си партнираха с производители и фермери, за да комерсиализират и внедрят нови технологии. Автоматизацията помага на индустрията за специализирани култури да преодолее недостига на работна ръка, да вземе интелигентни управленски решения, да спести ресурси и да отговори на нарастващото търсене. Тези постижения водят до значителни спестявания за производителите и потребителите и подобрена устойчивост за индустрията
Автоматизираните устройства помагат на фермерите да картографират добивите от плодове и да видят дали и къде има проблеми, така че да могат да вземат целеви, ефективни управленски решения. Точните оценки на добивите също са важни за маркетинговите решения. Данните за местоположението на плодовете и геометрията на клоните на дърветата се използват за програмиране на машини за прибиране на реколтата от овощни градини.
• Университетът на Флорида разработи автономен робот, който брои и картографира плодовете на цитрусовите дървета.
• Изследователи от Калифорнийския университет в Дейвис разработиха чанти и колички за бране на плодове с инструменти, които картографират плодовете от овощната градина.
Автоматизираните технологии за откриване и управление на болести могат да намалят загубите на овощни култури.
• Пестицидите причиняват милиони долари непреднамерени загуби на реколта, когато капките от пръскане попаднат върху нецелеви култури. Работата на държавния университет на Айова ръководи производството на технология, която намалява дрейфа.
• Производителите на цитрусови плодове са използвали машина за термична обработка, проектирана от учени от университета във Флорида, върху повече от 80,000 XNUMX дървета, за да контролират напредъка на зелените цитрусови плодове.
• Държавният университет във Вашингтон разработи безпилотни летателни апарати за възпиране на птици, които ядат и увреждат овощните култури.
• Евтин автоматизиран процес на карантина предотвратява разпространението на зърната на кафе в Хаваите, намалява загубите и позволява на производителите да доставят кафе на пазари в гъсто населени и туристически райони.
• Ръчните устройства, проектирани от Хавайския университет, дават на производителите на кафе евтин начин да забележат водния стрес в листата.
Откриването на стрес позволява на производителите да оптимизират напояването и да гарантират, че дърветата цъфтят едновременно, което прави прибирането на реколтата по-ефективно. Механизираното производство и прибиране на реколтата може да предотврати наранявания поради ръчен труд и да намали времето за прибиране на реколтата и разходите за фермерите.
• 60% от индустрията за преработка на домати е приела машини, проектирани от Университета на Калифорния-Дейвис, за проверка на доматен сок. По време на един сезон машините елиминират повече от 200,000 XNUMX опасности от повтарящи се движения за работниците.
• Фермерите казаха, че нов метод на резитба, препоръчан от разширението на Pennsylvania State University Extension, вероятно ще намали времето за резитба с 42% и ще спести около $136 на акър.
• Изследователи от Пенсилванския държавен университет проектираха устройство за подпомагане на жътвата, което елиминира падането на стълба и намали времето, прекарано от берачите на ябълки в неудобни, опасни пози от 65% на 43% от времето за бране. Устройството също така увеличи броя на ябълките, събрани за секунда с 50%.
• Учени от Вашингтонския държавен университет са проектирали роботизирана машина за връзване на хмел, която ще намали нуждите от труд и разходите.
• Изследователи от Университета на Джорджия изследват достъпни автоматизирани технологии, които ще подобрят ефективността на реколтата от боровинки, помагайки за преодоляване на недостига на работна ръка и високите разходи за труд.
• Механизираното плевене намалява необходимостта от скъп ръчен труд и химикали, които могат да навредят на околната среда и човешкото здраве. Университетът на Аризона и Университетът на Калифорния-Дейвис показаха, че автоматизираните машини за плевене в редовете намаляват изискванията за труд с 30%.
Автоматизацията помага на фермерите да запазят ресурси, да спестят пари и да намалят емисиите на парникови газове.
• Използвайки автоматизирани изсушители, производителите на кафе и шоколад в Хавай използват по-малко енергия за изсушаване на продукта.
• Изследователи от Университета на Кентъки демонстрираха автономен дизелово-електрически хибриден трактор.
• Изследователите откриха, че автоматизираните роботизирани системи за плевене са ефективни при много по-ниски нива на мощност, отколкото се смяташе преди.
Автоматизираната технология помага да се гарантира качество и удовлетворение на потребителите.
• Мичиганският държавен университет и Калифорнийският университет в Дейвис разработиха сензорна технология, способна да открива вътрешни и външни дефекти, като цветно зрение и системи за спектроскопия, които автоматично определят качеството на прясната продукция.
• Изследователите разработиха достъпна автоматизирана система, която точно идентифицира зрелите домати по време на обработката, гарантирайки, че продуктите имат превъзходен вкус и ликопен.
• Търсенето на кава нараства. Изследователите са проектирали механизирана система, която извлича 900% повече порции кава от растение.
• Данните от сензорите показаха как да се отглеждат боровинки, които могат да бъдат събрани машинно, без да бъдат повредени.
Този проект, W2009: Изследване и развитие на интегрирани системи за автоматизация и сензори за устойчивост на специални култури (2013-2018), се финансира отчасти от Фонда за многощатски изследвания чрез USDA-NIFA и от безвъзмездни средства за членове на проекта на следното институции: Университет на Аризона, Университет Обърн, Университет на Калифорния-Дейвис, Държавен университет на Колорадо, Университет на Флорида, Университет на Джорджия, Хавайски университет, Щатски университет на Айова, Университет на Кентъки, Мичигански държавен университет, Щатски университет на Мисисипи, Щатски университет на Оклахома , Oregon State University, Pennsylvania State University, Pennsylvania Cooperative Extension, Texas AgriLife Research, Washington State University, Washington Cooperative Extension и West Virginia University. Научете повече: bit.ly/W-2009