Uprawy specjalne obejmują owoce, warzywa, orzechy, suszone owoce i rośliny szkółkarskie. W obliczu niedoborów siły roboczej, globalnej konkurencji, zapotrzebowania na wyższą jakość i obaw o wpływ na środowisko, branża upraw specjalistycznych pilnie poszukuje zautomatyzowanych urządzeń, które pomogą w uprawie, zbiorach, obsłudze i przetwarzaniu. Naukowcy z uniwersytetów przyznających grunty w wielu stanach pracują wspólnie nad opracowaniem zautomatyzowanych systemów, które dobrze sprawdzają się w uprawach specjalistycznych. Dzięki takiemu podejściu opartemu na współpracy, ciężar kosztów badań i rozwoju zostaje zniesiony z jednego sektora upraw specjalistycznych i poczyniono znaczne postępy. W ciągu ostatnich pięciu lat naukowcy zidentyfikowali kluczowe parametry związane z uprawą roślin specjalistycznych i opracowali czujniki do wykrywania i pomiaru tych parametrów. Badacze zaprojektowali zmechanizowane urządzenia i nawiązali współpracę z producentami i rolnikami w celu komercjalizacji i wdrażania nowych technologii. Automatyzacja pomaga branży upraw specjalistycznych przezwyciężać niedobory siły roboczej, podejmować inteligentne decyzje dotyczące zarządzania, chronić zasoby i zaspokajać rosnący popyt. Postępy te skutkują znacznymi oszczędnościami dla hodowców i konsumentów oraz poprawą zrównoważonego rozwoju branży
Zautomatyzowane urządzenia pomagają rolnikom mapować plony owoców i sprawdzać, czy i gdzie występują problemy, dzięki czemu mogą podejmować ukierunkowane, skuteczne decyzje dotyczące zarządzania. Dokładne oszacowanie plonów jest również ważne przy podejmowaniu decyzji marketingowych. Dane o lokalizacji owoców i geometrii gałęzi drzew są wykorzystywane do programowania maszyn do zbioru sadów.
• University of Florida opracował autonomicznego robota, który liczy i mapuje owoce na drzewach cytrusowych.
• Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis opracowali torby i wózki do zbioru owoców wyposażone w przyrządy mapujące owoce z sadu.
Technologie automatycznego wykrywania chorób i zarządzania nimi mogą złagodzić straty w uprawach owoców.
• Pestycydy powodują miliony dolarów niezamierzonych strat w uprawach, gdy opryskiwane krople przenoszą się na uprawy niebędące przedmiotem zwalczania. Prace Uniwersytetu Stanowego Iowa prowadzą do opracowania technologii, która zmniejsza znoszenie.
• Hodowcy cytrusów zastosowali maszynę do obróbki cieplnej zaprojektowaną przez naukowców z University Florida na ponad 80,000 XNUMX drzew, aby kontrolować postęp zazieleniania cytrusów.
• Washington State University opracował bezzałogowe statki powietrzne do odstraszania ptaków, które jedzą i niszczą uprawy owoców.
• Niski koszt zautomatyzowany proces kwarantanny zapobiega rozprzestrzenianiu się omacnicy kawowej na Hawajach, ogranicza straty i umożliwia hodowcom wysyłanie kawy na rynki w obszarach gęsto zaludnionych i turystycznych.
• Podręczne urządzenia zaprojektowane przez University of Hawaii dają plantatorom kawy niedrogi sposób na wykrycie stresu związanego z wodą w liściach.
Wykrywanie stresu umożliwia hodowcom optymalizację nawadniania i jednoczesne kwitnienie drzew, co sprawia, że zbiory są bardziej wydajne. Zmechanizowana produkcja i zbiory mogą zapobiegać urazom spowodowanym pracą fizyczną oraz skrócić czas zbiorów i koszty ponoszone przez rolników.
• 60% przemysłu przetwórstwa pomidorów zastosowało maszyny zaprojektowane przez Uniwersytet Kalifornijski-Davis do kontroli soku pomidorowego. W ciągu jednego sezonu maszyny eliminują ponad 200,000 XNUMX powtarzających się zagrożeń dla pracowników.
• Rolnicy twierdzą, że nowa metoda przycinania zalecana przez Pennsylvania State University Extension prawdopodobnie skróci czas przycinania o 42% i pozwoli zaoszczędzić około 136 USD na akr.
• Badacze z Pennsylvania State University zaprojektowali urządzenie wspomagające zbiory, które wyeliminowało upadki z drabiny i skróciło czas, jaki zbieracze jabłek spędzali w niezręcznych, niebezpiecznych pozycjach z 65% do 43%. Urządzenie zwiększyło również liczbę jabłek zbieranych na sekundę o 50%.
• Naukowcy z Washington State University zaprojektowali zautomatyzowaną maszynę do owijania chmielu, co zmniejszy zapotrzebowanie na siłę roboczą i koszty.
• Naukowcy z University of Georgia badają niedrogie zautomatyzowane technologie, które poprawią wydajność zbioru borówki, pomagając przezwyciężyć niedobory siły roboczej i wysokie koszty pracy.
• Zmechanizowane odchwaszczanie zmniejsza potrzebę kosztownej pracy ręcznej i środków chemicznych, które mogą szkodzić środowisku i zdrowiu ludzkiemu. University of Arizona i University of California-Davis wykazały, że zautomatyzowane maszyny do odchwaszczania rzędów zmniejszają zapotrzebowanie na siłę roboczą o 30%.
Automatyzacja pomaga rolnikom oszczędzać zasoby, oszczędzać pieniądze i zmniejszać emisje gazów cieplarnianych.
• Używając automatycznych osuszaczy, plantatorzy kawy i czekolady na Hawajach zużywają mniej energii do suszenia produktu.
• Badacze z Uniwersytetu Kentucky zademonstrowali autonomiczny ciągnik hybrydowy z silnikiem wysokoprężnym/elektrycznym.
• Naukowcy odkryli, że zautomatyzowane, zautomatyzowane systemy odchwaszczania są skuteczne przy znacznie niższych poziomach mocy niż wcześniej rozważano.
Zautomatyzowana technologia pomaga zapewnić jakość i satysfakcję konsumentów.
• Michigan State University i University of California-Davis opracowały technologię wykrywania zdolną do wykrywania wewnętrznych i zewnętrznych defektów, takich jak systemy widzenia kolorów i spektroskopii, które automatycznie określają jakość świeżych produktów.
• Naukowcy opracowali niedrogi automatyczny system, który dokładnie identyfikuje dojrzałe pomidory podczas przetwarzania, zapewniając produktom doskonały smak i likopen.
• Zapotrzebowanie na kava rośnie. Naukowcy zaprojektowali zmechanizowany system, który wydobywa 900% więcej porcji kava z rośliny.
• Dane z czujników pokazały, jak hodować jagody, które można zbierać maszynowo bez uszkodzenia.
Ten projekt, W2009: Integrated Systems Research and Development in Automation and Sensors for Sustainability of Specialty Crops (2013-2018), jest częściowo finansowany przez Multi-state Research Fund za pośrednictwem USDA-NIFA oraz z dotacji dla członków projektu w następujących instytucje: University of Arizona, Auburn University, University of California-Davis, Colorado State University, University of Florida, University of Georgia, University of Hawaii, Iowa State University, University of Kentucky, Michigan State University, Mississippi State University, Oklahoma State University , Oregon State University, Pennsylvania State University, Pennsylvania Cooperative Extension, Texas AgriLife Research, Washington State University, Washington Cooperative Extension i West Virginia University. Dowiedz się więcej: bit.ly/W-2009