Специјалните култури вклучуваат овошје, зеленчук, јаткасти плодови, сушено овошје и расадници. Соочени со недостиг на работна сила, глобална конкуренција, побарувачка за повисок квалитет и загриженост за влијанијата врз животната средина, индустријата за специјализирани култури итно бара автоматизирани уреди кои ќе помогнат во одгледувањето, бербата, ракувањето и преработката. Истражувачите на универзитетите со земјишни грантови во повеќе држави работат заедно за да развијат автоматизирани системи кои добро функционираат за специјални култури. Со овој заеднички пристап, товарот на трошоците за истражување и развој е укинат од еден посебен сектор на култури и се постигнуваат големи достигнувања. Во текот на последните пет години, истражувачите ги идентификуваа клучните параметри поврзани со производството на специјални култури и развија сензори за откривање и мерење на овие параметри. Истражувачите дизајнираа механизирани уреди и соработуваа со производителите и земјоделците за да ги комерцијализираат и имплементираат новите технологии. Автоматизацијата и помага на специјализираната индустрија за земјоделски култури да го надмине недостигот на работна сила, да донесе паметни одлуки за управување, да ги зачува ресурсите и да ја задоволи растечката побарувачка. Овие достигнувања резултираат со значителни заштеди за одгледувачите и потрошувачите и подобрена одржливост за индустријата
Автоматските уреди им помагаат на земјоделците да ги мапираат приносите на овошје и да видат дали и каде има проблеми, за да можат да донесат насочени, ефективни одлуки за управување. Точните проценки на приносите се исто така важни за маркетинг одлуки. Податоците за локацијата на плодовите и геометријата на гранките на дрвјата се користат за програмирање на машините за берба на овоштарници.
• Универзитетот во Флорида разви автономен робот кој ги брои и мапира плодовите на цитрусни дрвја.
• Истражувачите од Универзитетот во Калифорнија-Дејвис развија кеси и колички за собирање овошје со инструменти кои мапираат плодови од овоштарниците.
Технологиите за автоматско откривање и управување со болести би можеле да ги ублажат загубите на овошните култури.
• Пестицидите предизвикуваат милиони долари ненамерни загуби на земјоделските култури кога капките од прскање се нафрлаат на нецелните култури. Работата на Државниот универзитет во Ајова го води производството на технологија која го намалува отклонувањето.
• Одгледувачите на цитрус користеле машина за термичка обработка дизајнирана од научници од Универзитетот Флорида на повеќе од 80,000 дрвја за да го контролираат напредокот на позеленувањето на цитрус.
• Државниот универзитет во Вашингтон разви беспилотни летала за да ги одврати птиците кои јадат и ги оштетуваат овошните култури.
• Ефтин автоматизиран процес на карантин го спречува ширењето на дупчотината од бобинки од кафе на Хаваи, ги намалува загубите и им овозможува на одгледувачите да испраќаат кафе на пазарите во многу населени и туристички области.
• Рачните уреди дизајнирани од Универзитетот на Хаваи им овозможуваат на одгледувачите на кафе ефтин начин да го забележат стресот на водата во листовите.
Откривањето на стресот им овозможува на одгледувачите да го оптимизираат наводнувањето и да обезбедат дрвјата да цветаат во исто време, што ја прави бербата поефикасна. Механизирано производство и берба може да спречат повреди поради физичка работа и да го намалат времето на жетва и трошоците за земјоделците.
• 60% од индустријата за преработка на домати има усвоено машини дизајнирани од Универзитетот во Калифорнија-Дејвис за проверка на сок од домати. Во текот на една сезона, машините елиминираат повеќе од 200,000 опасности од повторливи движења за работниците.
• Земјоделците рекоа дека новиот метод на кастрење препорачан од Државниот универзитет во Пенсилванија, најверојатно, ќе го намали времето на кастрење за 42% и ќе заштеди околу 136 долари по акр.
• Истражувачите од Државниот универзитет во Пенсилванија дизајнираа уред за помош на жетвата што ги елиминираше паѓањата од скали и го намалија времето што собирачите на јаболка го поминуваат во непријатни, опасни пози од 65% на 43% од времето на собирање. Уредот го зголеми и бројот на собрани јаболка во секунда за 50%.
• Научниците од Државниот универзитет во Вашингтон дизајнираа роботска машина за твининг за хмељ, што ќе ги намали потребите и трошоците за работна сила.
• Истражувачите од Универзитетот во Џорџија истражуваат достапни автоматски технологии кои ќе ја подобрат ефикасноста на бербата на боровинки, помагајќи да се надмине недостигот на работна сила и високите трошоци за работна сила.
• Механизираното плевење ја намалува потребата за скапа физичка работа и хемикалии, кои можат да и наштетат на животната средина и на здравјето на луѓето. Универзитетот во Аризона и Универзитетот во Калифорнија-Дејвис покажаа дека автоматизираните машини за плевење во ред ги намалуваат потребите за работна сила за 30%.
Автоматизацијата им помага на земјоделците да ги зачуваат ресурсите, да заштедат пари и да ги намалат емисиите на стакленички гасови.
• Користејќи автоматизирани одвлажнувачи, одгледувачите на кафе и чоколада од Хаваи трошат помалку енергија за сушење на производот.
• Истражувачите од Универзитетот во Кентаки демонстрираа автономен дизел/електричен хибриден трактор.
• Истражувачите открија дека автоматизираните роботски системи за плевене се ефикасни на многу пониски нивоа на моќност отколку што претходно се мислеше.
Автоматската технологија помага да се обезбеди квалитет и задоволство на потрошувачите.
• Државниот универзитет во Мичиген и Универзитетот во Калифорнија-Дејвис развија технологија за сензори способна да детектира внатрешни и надворешни дефекти, како што се системите за вид на боја и спектроскопија кои автоматски го заклучуваат квалитетот на свежото производство.
• Истражувачите развија прифатлива автоматизирана систем кој точно ги идентификува зрелите домати за време на обработката, осигурувајќи дека производите имаат супериорен вкус и ликопен.
• Побарувачката за кава расте. Истражувачите дизајнираа механизиран систем кој извлекува 900% повеќе порции кава по растение.
• Податоците од сензорот покажаа како се одгледуваат боровинки кои може да се берат машински без да се оштетат.
Овој проект, W2009: Интегрирани системи за истражување и развој во автоматизација и сензори за одржливост на специјализирани култури (2013-2018), делумно е финансиран од Мулти-државен фонд за истражување преку USDA-NIFA и со грантови за членовите на проектот на следните институции: Универзитетот во Аризона, Универзитетот Обурн, Универзитетот во Калифорнија-Дејвис, Државниот универзитет во Колорадо, Универзитетот во Флорида, Универзитетот во Џорџија, Универзитетот на Хаваи, Државниот универзитет во Ајова, Универзитетот во Кентаки, Државниот универзитет во Мичиген, Државниот универзитет во Мисисипи, Државниот универзитет во Оклахома , Државниот универзитет во Орегон, Државниот универзитет во Пенсилванија, Пенсилванија Кооперативна екстензија, Texas AgriLife Research, Државниот универзитет во Вашингтон, Вашингтон Кооперативна екстензија и Универзитетот Западна Вирџинија. Дознајте повеќе: bit.ly/W-2009