Medzi špeciálne plodiny patrí ovocie, zelenina, orechy, sušené ovocie a škôlky. Tvárou v tvár nedostatku pracovnej sily, globálnej konkurencii, dopytu po vyššej kvalite a obavám z dopadov na životné prostredie, priemysel špeciálnych plodín naliehavo hľadá automatizované zariadenia na pomoc pri pestovaní, zbere, manipulácii a spracovaní. Výskumníci z univerzít, ktoré poskytujú pôdu vo viacerých štátoch, spolupracujú na vývoji automatizovaných systémov, ktoré dobre fungujú pre špeciálne plodiny. S týmto prístupom založeným na spolupráci sa bremeno nákladov na výskum a vývoj znižuje z jediného sektora špeciálnych plodín a dosahujú sa významné pokroky. Za posledných päť rokov výskumníci identifikovali kľúčové parametre spojené s produkciou špeciálnych plodín a vyvinuli senzory na detekciu a meranie týchto parametrov. Výskumníci navrhli mechanizované zariadenia a spolupracovali s výrobcami a farmármi na komercializácii a implementácii nových technológií. Automatizácia pomáha priemyslu špeciálnych plodín prekonávať nedostatok pracovnej sily, robiť inteligentné manažérske rozhodnutia, šetriť zdroje a uspokojovať rastúci dopyt. Tieto pokroky vedú k významným úsporám pre pestovateľov a spotrebiteľov a zlepšujú udržateľnosť priemyslu
Automatizované zariadenia pomáhajú farmárom zmapovať výnosy ovocia a zistiť, či a kde sa vyskytli problémy, aby mohli robiť cielené a efektívne manažérske rozhodnutia. Pre marketingové rozhodnutia sú dôležité aj presné odhady výnosov. Údaje o umiestnení plodov a geometrii vetiev stromov sa používajú na programovanie strojov na zber sadov.
• University of Florida vyvinula autonómneho robota, ktorý počíta a mapuje ovocie na citrusových stromoch.
• Výskumníci z Kalifornskej univerzity v Davise vyvinuli vrecia a vozíky na zber ovocia s nástrojmi, ktoré mapujú ovocné sady.
Automatizované technológie zisťovania chorôb a manažmentu by mohli zmierniť straty na ovocných plodinách.
• Pesticídy spôsobujú neúmyselné straty na úrode v miliónoch dolárov, keď kvapky postreku stekajú na necieľové plodiny. Práca Iowa State University vedie výrobu technológie, ktorá znižuje drift.
• Pestovatelia citrusov použili stroj na tepelné spracovanie navrhnutý vedcami z University Florida na viac ako 80,000 XNUMX stromoch, aby kontrolovali postup zelenania citrusov.
• Washingtonská štátna univerzita vyvinula bezpilotné lietadlá na odstrašenie vtákov, ktoré jedia a poškodzujú ovocné plodiny.
• Nízkonákladový automatizovaný karanténny proces zabraňuje šíreniu vijačky kávovej na Havaji, znižuje straty a umožňuje pestovateľom prepravovať kávu na trhy vo vysoko obývaných a turistických oblastiach.
• Ručné zariadenia navrhnuté Havajskou univerzitou poskytujú pestovateľom kávy lacný spôsob, ako rozpoznať vodný stres listov.
Detekcia stresu umožňuje pestovateľom optimalizovať zavlažovanie a zabezpečiť, že stromy kvitnú v rovnakom čase, čo zefektívňuje zber. Mechanizovaná výroba a zber môžu zabrániť zraneniam spôsobeným manuálnou prácou a znížiť čas zberu a náklady pre poľnohospodárov.
• 60 % spracovateľského priemyslu paradajok používa stroje navrhnuté Kalifornskou univerzitou v Davise na kontrolu paradajkovej šťavy. Počas jedinej sezóny eliminujú stroje pre pracovníkov viac ako 200,000 XNUMX opakovaných pohybových rizík.
• Farmári uviedli, že nová metóda prerezávania, ktorú odporúča Pennsylvania State University Extension, by pravdepodobne skrátila čas prerezávania o 42 % a ušetrila približne 136 USD na aker.
• Výskumníci Pennsylvánskej štátnej univerzity navrhli zariadenie na pomoc pri zbere, ktoré eliminovalo pády z rebríka a skrátilo čas, ktorý zberači jabĺk strávili v nepríjemných, nebezpečných polohách, zo 65 % na 43 % času zberu. Zariadenie tiež zvýšilo počet jabĺk zozbieraných za sekundu o 50%.
• Vedci z Washingtonskej štátnej univerzity navrhli robotický stroj na zdvojenie chmeľu, ktorý zníži potrebu pracovnej sily a zníži náklady.
• Výskumníci z University of Georgia skúmajú dostupné automatizované technológie, ktoré zlepšia efektivitu zberu čučoriedok a pomôžu prekonať nedostatok pracovnej sily a vysoké náklady na pracovnú silu.
• Mechanizované odstraňovanie buriny znižuje potrebu nákladnej ručnej práce a chemikálií, ktoré môžu poškodiť životné prostredie a ľudské zdravie. University of Arizona a University of California-Davis ukázali, že automatizované stroje na odstraňovanie buriny v rade znižujú nároky na pracovnú silu o 30 %.
Automatizácia pomáha farmárom šetriť zdroje, šetriť peniaze a znižovať emisie skleníkových plynov.
• Pomocou automatických odvlhčovačov spotrebujú havajskí pestovatelia kávy a čokolády menej energie na sušenie produktu.
• Výskumníci z University of Kentucky demonštrovali autonómny diesel/elektrický hybridný traktor.
• Výskumníci zistili, že automatizované robotické systémy na odstraňovanie buriny sú účinné pri oveľa nižších úrovniach výkonu, než sa pôvodne predpokladalo.
Automatizovaná technológia pomáha zabezpečiť kvalitu a spokojnosť spotrebiteľov.
• Michigan State University a University of California-Davis vyvinuli technológiu snímania schopnú detekovať vnútorné a vonkajšie defekty, ako sú systémy farebného videnia a spektroskopie, ktoré automaticky odvodzujú kvalitu čerstvých produktov.
• Výskumníci vyvinuli cenovo dostupný automatizovaný systém, ktorý presne identifikuje zrelé paradajky počas spracovania, čím zaisťuje, že produkty majú vynikajúcu chuť a lykopén.
• Dopyt po kava rastie. Výskumníci navrhli mechanizovaný systém, ktorý extrahuje o 900 % viac porcií kava na rastlinu.
• Údaje zo senzorov ukázali, ako šľachtiť čučoriedky, ktoré je možné strojovo zbierať bez poškodenia.
Tento projekt, W2009: Integrovaný systémový výskum a vývoj v automatizácii a senzoroch pre udržateľnosť špeciálnych plodín (2013-2018), je čiastočne financovaný Multištátnym výskumným fondom prostredníctvom USDA-NIFA a grantmi pre členov projektu na nasledujúcej adrese inštitúcie: 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 a West Virginia University. Viac informácií: bit.ly/W-2009