Spesialavlinger inkluderer frukt, grønnsaker, trenøtter, tørket frukt og planteskoleplanter. Stilt overfor mangel på arbeidskraft, global konkurranse, etterspørsel etter høyere kvalitet og bekymring for miljøpåvirkninger, søker spesialavlingsindustrien raskt etter automatiserte enheter for å hjelpe med dyrking, høsting, håndtering og prosessering. Forskere ved landtilskuddsuniversiteter i flere stater jobber sammen for å utvikle automatiserte systemer som fungerer godt for spesialavlinger. Med denne samarbeidstilnærmingen blir kostnadsbyrden for forskning og utvikling løftet fra en enkelt spesialkultursektor og store fremskritt gjøres. I løpet av de siste fem årene har forskere identifisert nøkkelparametere knyttet til spesialavlingsproduksjon og utviklet sensorer for å oppdage og måle disse parameterne. Forskere designet mekaniserte enheter og samarbeidet med produsenter og bønder for å kommersialisere og implementere ny teknologi. Automatisering hjelper spesialavlingsindustrien med å overvinne mangel på arbeidskraft, ta smarte ledelsesbeslutninger, spare ressurser og møte økende etterspørsel. Disse fremskrittene resulterer i betydelige besparelser for dyrkere og forbrukere og forbedret bærekraft for industrien
Automatiserte enheter hjelper bøndene med å kartlegge fruktavlingene og se om og hvor det er problemer, slik at de kan ta målrettede, effektive ledelsesbeslutninger. Nøyaktige estimater av avkastning er også viktig for markedsføringsbeslutninger. Data om plasseringen av frukt og geometrien til tregrener brukes til å programmere maskiner til å høste frukthager.
• University of Florida utviklet en autonom robot som teller og kartlegger frukten på sitrustrær.
• Forskere fra University of California-Davis utviklet fruktplukkeposer og -vogner med instrumenter som kartlegger frukt i frukthager.
Automatisert sykdomsdeteksjon og håndteringsteknologier kan redusere tap av fruktavlinger.
• Plantevernmidler forårsaker millioner av dollar i utilsiktet avlingstap når spraydråper driver over på ikke-målavlinger. Iowa State Universitys arbeid styrer produksjonen av teknologi som reduserer drift.
• Sitrusdyrkere brukte en varmebehandlingsmaskin designet av forskere fra University Florida på mer enn 80,000 XNUMX trær for å kontrollere fremdriften av sitrusgrønning.
• Washington State University utviklet ubemannede luftfartøyer for å avskrekke fugler som spiser og skader fruktavlinger.
• En billig automatisert karanteneprosess forhindrer spredning av kaffebærer på Hawaii, reduserer tap og lar produsenter sende kaffe til markeder i svært befolkede områder og turistområder.
• Håndholdte enheter designet av University of Hawaii gir kaffedyrkere en rimelig måte å oppdage bladvannsstress.
Å oppdage stress gjør at dyrkere kan optimalisere vanning og sikre at trærne blomstrer samtidig, noe som gjør høstingen mer effektiv. Mekanisert produksjon og høsting kan forhindre skader på grunn av manuelt arbeid og redusere innhøstingstiden og kostnadene for bøndene.
• 60 % av tomatforedlingsindustrien har tatt i bruk maskiner designet av University of California-Davis for å inspisere tomatjuice. I løpet av en enkelt sesong eliminerer maskinene mer enn 200,000 XNUMX gjentatte bevegelsesfarer for arbeidere.
• Bønder sa at en ny beskjæringsmetode anbefalt av Pennsylvania State University Extension sannsynligvis vil redusere beskjæringstiden med 42 % og spare rundt $136 per dekar.
• Forskere fra Pennsylvania State University utviklet en innhøstingshjelpeenhet som eliminerte stigefall og reduserte tiden epleplukkere brukte i vanskelige, farlige stillinger fra 65 % til 43 % av plukketiden. Enheten økte også antallet epler som ble høstet per sekund med 50 %.
• Forskere ved Washington State University designet en robottwinningsmaskin for humle, som vil redusere arbeidsbehov og kostnader.
• Forskere fra University of Georgia utforsker rimelige automatiserte teknologier som vil forbedre effektiviteten ved høsting av blåbær, og bidra til å overvinne mangel på arbeidskraft og høye arbeidskostnader.
• Mekanisert luking reduserer behovet for kostbart manuelt arbeid og kjemikalier, som kan skade miljøet og menneskers helse. University of Arizona og University of California-Davis viste at automatiserte lukemaskiner på rad reduserer arbeidskravet med 30 %.
Automatisering hjelper bønder med å spare ressurser, spare penger og redusere klimagassutslipp.
• Ved å bruke automatiserte avfuktere bruker Hawaii kaffe- og sjokoladedyrkere mindre energi til å tørke produktet.
• Forskere fra University of Kentucky demonstrerte en autonom diesel/elektrisk hybridtraktor.
• Forskere oppdaget at automatiserte robotsystemer for luke er effektive ved mye lavere kraftnivåer enn tidligere antatt.
Automatisert teknologi bidrar til å sikre kvalitet og forbrukertilfredshet.
• Michigan State University og University of California-Davis utviklet sensorteknologi som er i stand til å oppdage interne og eksterne defekter, slik som fargesyn og spektroskopisystemer som automatisk antyder ferskvarekvalitet.
• Forskere utviklet et rimelig automatisert system som nøyaktig identifiserer modne tomater under bearbeiding, og sikrer at produktene har den overlegne smaken og lykopen.
• Etterspørselen etter kava er økende. Forskere designet et mekanisert system som trekker ut 900 % flere porsjoner kava per plante.
• Sensordata viste hvordan man avler blåbær som kan høstes maskinell uten å bli skadet.
Dette prosjektet, W2009: Integrated Systems Research and Development in Automation and Sensors for Sustainability of Specialty Crops (2013-2018), er delvis finansiert av Multi-state Research Fund gjennom USDA-NIFA og av tilskudd til prosjektmedlemmer ved følgende institusjoner: 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 og West Virginia University. Lær mer: bit.ly/W-2009