Спецыяльныя культуры ўключаюць садавіну, гародніну, арэхі, сушаныя садавіна і гадавальнікі. Сутыкнуўшыся з дэфіцытам працоўнай сілы, глабальнай канкурэнцыяй, попытам на больш высокую якасць і занепакоенасцю ўздзеяннем на навакольнае асяроддзе, спецыялізаваная раслінаводчая галіна тэрмінова шукае аўтаматызаваныя прылады для вырошчвання, збору ўраджаю, апрацоўкі і апрацоўкі. Даследчыкі з універсітэтаў, якія прадастаўляюць зямлю ў розных штатах, працуюць разам, каб распрацаваць аўтаматызаваныя сістэмы, якія добра працуюць для спецыяльных культур. Дзякуючы такому сумеснаму падыходу, цяжар выдаткаў на даследаванні і распрацоўкі здымаецца з аднаго спецыялізаванага раслінаводчага сектара, і дасягаюцца сур'ёзныя поспехі. За апошнія пяць гадоў даследчыкі вызначылі ключавыя параметры, звязаныя са спецыяльным раслінаводствам, і распрацавалі датчыкі для выяўлення і вымярэння гэтых параметраў. Даследчыкі распрацавалі механізаваныя прылады і супрацоўнічалі з вытворцамі і фермерамі для камерцыялізацыі і ўкаранення новых тэхналогій. Аўтаматызацыя дапамагае галіны спецыяльнага раслінаводства пераадольваць недахоп працоўнай сілы, прымаць разумныя кіраўніцкія рашэнні, эканоміць рэсурсы і задавальняць расце попыт. Гэтыя дасягненні прыводзяць да значнай эканоміі для вытворцаў і спажыўцоў і павышэння ўстойлівасці прамысловасці
Аўтаматызаваныя прылады дапамагаюць фермерам складаць карту ўраджайнасці садавіны і бачыць, ці ёсць праблемы і дзе ёсць, каб яны маглі прымаць мэтанакіраваныя эфектыўныя рашэнні па кіраванні. Дакладныя ацэнкі ўраджайнасці таксама важныя для прыняцця маркетынгавых рашэнняў. Даныя аб размяшчэнні пладоў і геаметрыі галін дрэў выкарыстоўваюцца для праграмавання машын для збору ўраджаю садоў.
• Універсітэт Фларыды распрацаваў аўтаномнага робата, які падлічвае і наносіць на карту садавіну на цытрусавых дрэвах.
• Даследчыкі Каліфарнійскага ўніверсітэта ў Дэвісе распрацавалі мяшкі і каляскі для збору садавіны з прыборамі, якія адлюстроўваюць садавіну.
Аўтаматызаваныя тэхналогіі выяўлення хвароб і барацьбы з імі могуць паменшыць страты пладовых культур.
• Пестыцыды выклікаюць ненаўмысныя страты ўраджаю на мільёны долараў, калі кроплі распылення трапляюць на нямэтавыя культуры. Праца Універсітэта штата Аёва накіроўвае вытворчасць тэхналогій, якія памяншаюць дрэйф.
• Вытворцы цытрусавых выкарыстоўвалі машыну для тэрмічнай апрацоўкі, распрацаваную навукоўцамі Універсітэта Фларыды, на больш чым 80,000 XNUMX дрэў, каб кантраляваць працэс азелянення цытрусавых.
• Універсітэт штата Вашынгтон распрацаваў беспілотныя лятальныя апараты для адпужвання птушак, якія ядуць і наносяць шкоду садавіне.
• Недарагі аўтаматызаваны каранцінны працэс прадухіляе распаўсюджванне кававага ягаднага свідра на Гаваях, зніжае страты і дазваляе вытворцам пастаўляць каву на рынкі ў густанаселеных і турыстычных раёнах.
• Партатыўныя прылады, распрацаваныя Гавайскім універсітэтам, даюць вытворцам кавы недарагі спосаб выявіць водны стрэс у лісці.
Выяўленне стрэсу дазваляе вытворцам аптымізаваць абрашэнне і адначасова забяспечыць цвіценне дрэў, што робіць збор ураджаю больш эфектыўным. Механізаваная вытворчасць і ўборка могуць прадухіліць траўмы з-за ручной працы і скараціць час уборкі ўраджаю і выдаткі для фермераў.
• 60% прамысловасці па перапрацоўцы памідораў выкарыстоўваюць машыны, распрацаваныя Каліфарнійскім універсітэтам у Дэвісе, для кантролю таматнага соку. На працягу аднаго сезону машыны ліквідуюць больш за 200,000 XNUMX небяспек для працоўных пры паўторных рухах.
• Фермеры заявілі, што новы метад абрэзкі, рэкамендаваны Пашырэннем Універсітэта штата Пенсільванія, хутчэй за ўсё, скароціць час абрэзкі на 42% і зэканоміць каля 136 долараў на акр.
• Даследчыкі Універсітэта штата Пенсільванія распрацавалі прыстасаванне для ўборкі ўраджаю, якое выключала падзенне з лесвіцы і скараціла час, які збіральнікі яблыкаў праводзілі ў нязручных, небяспечных позах, з 65% да 43% часу збору. Прылада таксама павялічыла колькасць сабраных яблыкаў за секунду на 50%.
• Навукоўцы Універсітэта штата Вашынгтон спраектавалі рабатызаваную круцільную машыну для хмелю, якая знізіць патрэбы ў працы і выдаткі.
• Даследчыкі Універсітэта Джорджыі вывучаюць даступныя аўтаматызаваныя тэхналогіі, якія палепшаць эфектыўнасць збору чарніц, дапамагаючы пераадолець дэфіцыт працоўнай сілы і высокія выдаткі на працоўную сілу.
• Механізаваная праполка памяншае патрэбу ў дарагой ручной працы і хімікатах, якія могуць нанесці шкоду навакольнаму асяроддзю і здароўю людзей. Універсітэт Арызоны і Універсітэт Каліфорніі ў Дэвісе паказалі, што аўтаматызаваныя машыны для праполкі пустазелля ў шэрагах зніжаюць патрабаванні працоўнай сілы на 30%.
Аўтаматызацыя дапамагае фермерам берагчы рэсурсы, эканоміць грошы і зніжаць выкіды парніковых газаў.
• Выкарыстоўваючы аўтаматызаваныя асушальнікі, вытворцы кавы і шакаладу на Гаваях выкарыстоўваюць менш энергіі для сушкі прадукту.
• Даследчыкі Універсітэта Кентукі прадэманстравалі аўтаномны дызель-электрычны гібрыдны трактар.
• Даследчыкі выявілі, што аўтаматызаваныя рабатызаваныя сістэмы праполкі эфектыўныя пры значна меншых узроўнях магутнасці, чым лічылася раней.
Аўтаматызаваныя тэхналогіі дапамагаюць забяспечыць якасць і задаволенасць спажыўцоў.
• Універсітэт штата Мічыган і Універсітэт Каліфорніі ў Дэвісе распрацавалі тэхналогію адчування, здольную выяўляць унутраныя і знешнія дэфекты, такія як сістэмы каляровага зроку і спектраскапіі, якія аўтаматычна вызначаюць якасць свежай прадукцыі.
• Даследчыкі распрацавалі даступную аўтаматызаваную сістэму, якая дакладна вызначае спелыя памідоры падчас апрацоўкі, гарантуючы, што прадукты маюць найвышэйшы смак і лікапін.
• Попыт на каву расце. Даследчыкі распрацавалі механізаваную сістэму, якая здабывае на 900% больш порцый кавы з расліны.
• Дадзеныя датчыка паказалі, як разводзіць чарніцы, якія можна збіраць машынай без пашкоджанняў.
Гэты праект, W2009: Інтэграваныя сістэмныя даследаванні і распрацоўкі ў галіне аўтаматызацыі і датчыкаў для ўстойлівага развіцця спецыяльных культур (2013-2018), часткова фінансуецца Міждзяржаўным даследчым фондам праз USDA-NIFA і грантамі ўдзельнікам праекта на наступных установы: Універсітэт Арызоны, Універсітэт Оберн, Універсітэт Каліфорніі ў Дэвісе, Універсітэт штата Каларада, Універсітэт Фларыды, Універсітэт Джорджыі, Універсітэт штата Аёва, Універсітэт штата Кентукі, Універсітэт штата Мічыган, Універсітэт штата Місісіпі, Універсітэт штата Аклахома , Універсітэт штата Арэгон, Універсітэт штата Пенсільванія, Кааператыўнае аддзяленне Пенсільваніі, Даследаванне Тэхаса AgriLife, Універсітэт штата Вашынгтон, Кааператыўнае аддзяленне для Вашынгтона і Універсітэт Заходняй Вірджыніі. Даведацца больш: bit.ly/W-2009