Specijalni usjevi uključuju voće, povrće, orašaste plodove, sušeno voće i rasadničke biljke. Suočena s nedostatkom radne snage, globalnom konkurencijom, potražnjom za višim kvalitetom i brigom o utjecajima na okoliš, industrija posebnih usjeva hitno traži automatizirane uređaje za pomoć u uzgoju, žetvi, rukovanju i preradi. Istraživači na univerzitetima za dodjelu zemljišta u više država zajedno rade na razvoju automatiziranih sistema koji dobro funkcioniraju za specijalne usjeve. Ovim pristupom saradnje, teret troškova istraživanja i razvoja je skinut sa jednog posebnog sektora usjeva i napravljen je veliki napredak. Tokom posljednjih pet godina, istraživači su identificirali ključne parametre povezane sa proizvodnjom specijalnih usjeva i razvili senzore za otkrivanje i mjerenje ovih parametara. Istraživači su dizajnirali mehanizirane uređaje i udružili se s proizvođačima i poljoprivrednicima kako bi komercijalizirali i implementirali nove tehnologije. Automatizacija pomaže industriji specijalnih usjeva da prevlada nedostatak radne snage, donese pametne upravljačke odluke, sačuva resurse i zadovolji rastuću potražnju. Ovaj napredak rezultira značajnim uštedama za uzgajivače i potrošače i poboljšanom održivošću industrije
Automatizirani uređaji pomažu poljoprivrednicima da mapiraju prinose voća i vide da li i gdje postoje problemi, tako da mogu donijeti ciljane, efikasne upravljačke odluke. Tačne procjene prinosa su također važne za marketinške odluke. Podaci o lokaciji plodova i geometriji grana drveća koriste se za programiranje mašina za berbu voćnjaka.
• Univerzitet Florida razvio je autonomnog robota koji broji i mapira voće na stablima citrusa.
• Istraživači sa Univerziteta Kalifornija-Dejvis razvili su vreće za berbu voća i kolica sa instrumentima koji mapiraju voćne plodove.
Tehnologije automatskog otkrivanja bolesti i upravljanja mogle bi ublažiti gubitke voća.
• Pesticidi uzrokuju milione dolara nenamjernih gubitaka usjeva kada kapljice spreja dospijevaju na neciljane usjeve. Rad na državnom univerzitetu Iowa usmjerava proizvodnju tehnologije koja smanjuje zanošenje.
• Uzgajivači citrusa koristili su mašinu za termičku obradu koju su dizajnirali naučnici sa Univerziteta Florida na više od 80,000 stabala da kontrolišu napredak ozelenjavanja citrusa.
• Univerzitet Washington State je razvio bespilotne letjelice za odvraćanje ptica koje jedu i oštećuju voćne usjeve.
• Jeftini automatizovani karantinski proces sprečava širenje kafene bobice na Havajima, smanjuje gubitke i omogućava uzgajivačima da isporučuju kafu na tržišta u veoma naseljenim i turističkim područjima.
• Ručni uređaji koje je dizajnirao Univerzitet Hawaii daju uzgajivačima kafe jeftin način da uoče stres vode u listovima.
Otkrivanje stresa omogućava uzgajivačima da optimizuju navodnjavanje i obezbede cvetanje drveća u isto vreme, što žetvu čini efikasnijom. Mehanizirana proizvodnja i žetva mogu spriječiti ozljede uslijed ručnog rada i smanjiti vrijeme žetve i troškove za poljoprivrednike.
• 60% industrije za preradu paradajza usvojilo je mašine koje je dizajnirao Univerzitet Kalifornija-Davis za inspekciju soka od paradajza. Tokom jedne sezone, mašine eliminišu više od 200,000 opasnosti od ponavljanja kretanja za radnike.
• Poljoprivrednici kažu da bi nova metoda rezidbe koju preporučuje Pennsylvania State University Extension vjerovatno skratila vrijeme rezidbe za 42% i uštedjela oko 136 USD po jutru.
• Istraživači Pennsylvania State University dizajnirali su uređaj za pomoć pri berbi koji je eliminisao padove sa merdevina i smanjio vreme koje berači jabuka provode u nezgodnim, opasnim položajima sa 65% na 43% vremena branja. Uređaj je također povećao broj ubranih jabuka u sekundi za 50%.
• Naučnici sa Univerziteta Washington State dizajnirali su robotsku mašinu za hmelj, koja će smanjiti potrebe za radnom snagom i troškove.
• Istraživači sa Univerziteta u Džordžiji istražuju pristupačne automatizovane tehnologije koje će poboljšati efikasnost berbe borovnice, pomažući u prevazilaženju nedostatka radne snage i visokih troškova rada.
• Mehanizovano uklanjanje korova smanjuje potrebu za skupim ručnim radom i hemikalijama, koje mogu naštetiti životnoj sredini i ljudskom zdravlju. Univerzitet Arizona i Univerzitet Kalifornija-Davis pokazali su da automatizirane mašine za plijevljenje u nizu smanjuju zahtjeve za radnom snagom za 30%.
Automatizacija pomaže poljoprivrednicima da očuvaju resurse, uštede novac i smanje emisije stakleničkih plinova.
• Koristeći automatizirane odvlaživače zraka, uzgajivači kafe i čokolade na Havajima troše manje energije za sušenje proizvoda.
• Istraživači sa Univerziteta Kentucky demonstrirali su autonomni dizel/električni hibridni traktor.
• Istraživači su otkrili da su automatizovani robotski sistemi za uklanjanje korova efikasni na mnogo nižim nivoima snage nego što se ranije smatralo.
Automatizirana tehnologija osigurava kvalitetu i zadovoljstvo potrošača.
• Državni univerzitet Mičigen i Univerzitet Kalifornija-Dejvis razvili su senzorsku tehnologiju koja je sposobna da detektuje unutrašnje i spoljašnje nedostatke, kao što su sistemi za vid boja i spektroskopija koji automatski zaključuju kvalitet svežeg proizvoda.
• Istraživači su razvili pristupačan automatizovani sistem koji tačno identifikuje zreli paradajz tokom obrade, osiguravajući da proizvodi imaju vrhunski ukus i likopen.
• Potražnja za kavom raste. Istraživači su dizajnirali mehanizovani sistem koji ekstrahuje 900% više porcija kave po biljci.
• Podaci sa senzora su pokazali kako se uzgajaju borovnice koje se mogu mašinski brati bez oštećenja.
Ovaj projekat, W2009: Istraživanje i razvoj integrisanih sistema u automatizaciji i senzorima za održivost specijalnih usjeva (2013-2018), dijelom je finansiran od strane Multi-državnog istraživačkog fonda preko USDA-NIFA i grantovima članovima projekta na sljedećim institucije: Univerzitet Arizone, Univerzitet Auburn, Univerzitet Kalifornije-Davis, Državni univerzitet Kolorado, Univerzitet Floride, Univerzitet Džordžije, Univerzitet Havaja, Državni univerzitet Ajove, Univerzitet Kentakija, Državni univerzitet Mičigena, Državni univerzitet Misisipija, Državni univerzitet Oklahoma , Oregon State University, Pennsylvania State University, Pennsylvania Cooperative Extension, Texas AgriLife Research, Washington State University, Washington Cooperative Extension i West Virginia University. Saznajte više: bit.ly/W-2009