Specialafgrøder omfatter frugt, grøntsager, trænødder, tørrede frugter og planteskoleplanter. Stillet over for mangel på arbejdskraft, global konkurrence, efterspørgsel efter højere kvalitet og bekymring for miljøpåvirkninger, søger specialafgrødeindustrien omgående automatiserede enheder til at hjælpe med dyrkning, høst, håndtering og forarbejdning. Forskere ved jord-tilskudsuniversiteter i flere stater arbejder sammen om at udvikle automatiserede systemer, der fungerer godt til specialafgrøder. Med denne samarbejdstilgang løftes omkostningsbyrden ved forskning og udvikling fra en enkelt specialafgrødesektor, og der gøres store fremskridt. I løbet af de sidste fem år har forskere identificeret nøgleparametre forbundet med specialafgrødeproduktion og udviklet sensorer til at detektere og måle disse parametre. Forskere designede mekaniserede enheder og gik sammen med producenter og landmænd for at kommercialisere og implementere nye teknologier. Automatisering hjælper specialafgrødeindustrien med at overvinde mangel på arbejdskraft, træffe smarte ledelsesbeslutninger, spare ressourcer og imødekomme stigende efterspørgsel. Disse fremskridt resulterer i betydelige besparelser for avlere og forbrugere og forbedret bæredygtighed for industrien
Automatiserede enheder hjælper landmændene med at kortlægge frugtudbyttet og se, om og hvor der er problemer, så de kan træffe målrettede, effektive ledelsesbeslutninger. Nøjagtige skøn over udbyttet er også vigtige for markedsføringsbeslutninger. Data om placeringen af frugter og trægrenes geometri bruges til at programmere maskiner til at høste frugtplantager.
• University of Florida udviklede en autonom robot, der tæller og kortlægger frugterne på citrustræer.
• University of California-Davis-forskere udviklede frugtplukkeposer og -vogne med instrumenter, der kortlægger frugtplantage.
Automatiseret sygdomsdetektion og -håndteringsteknologier kan mindske tab af frugtafgrøder.
• Pesticider forårsager utilsigtede tab af afgrøder for millioner af dollars, når sprøjtedråber driver ind på ikke-målafgrøder. Iowa State Universitys arbejde styrer fremstillingen af teknologi, der reducerer drift.
• Citrusavlere brugte en varmebehandlingsmaskine designet af University Florida-forskere på mere end 80,000 træer til at kontrollere fremskridtene i citrusgrønningen.
• Washington State University udviklede ubemandede luftfartøjer for at afskrække fugle, der spiser og beskadiger frugtafgrøder.
• En billig automatiseret karantæneproces forhindrer spredning af kaffebærer på Hawaii, reducerer tab og gør det muligt for avlere at sende kaffe til markeder i tætbefolkede områder og turistområder.
• Håndholdte enheder designet af University of Hawaii giver kaffeavlere en billig måde at spotte bladvandsstress.
Detektering af stress giver avlerne mulighed for at optimere kunstvandingen og sikre, at træerne blomstrer på samme tid, hvilket gør høsten mere effektiv. Mekaniseret produktion og høst kan forhindre skader på grund af manuelt arbejde og reducere høsttid og omkostninger for landmændene.
• 60% af tomatforarbejdningsindustrien har taget maskiner designet af University of California-Davis til at inspicere tomatjuice. I løbet af en enkelt sæson eliminerer maskinerne mere end 200,000 gentagne bevægelsesrisici for arbejdere.
• Landmænd sagde, at en ny beskæringsmetode anbefalet af Pennsylvania State University Extension sandsynligvis ville reducere beskæringstiden med 42 % og spare omkring $136 pr. acre.
• Forskere fra Pennsylvania State University designede en høststøtteanordning, der eliminerede stiger, og reducerede den tid, æbleplukkere brugte i akavede, farlige stillinger fra 65 % til 43 % af plukketiden. Enheden øgede også antallet af høstede æbler pr. sekund med 50 %.
• Forskere fra Washington State University har designet en robottwinningsmaskine til humle, som vil reducere arbejdskraftbehov og omkostninger.
• University of Georgia forskere udforsker overkommelige automatiserede teknologier, der vil forbedre blåbærhøstens effektivitet og hjælpe med at overvinde mangel på arbejdskraft og høje lønomkostninger.
• Mekaniseret ukrudtsrensning reducerer behovet for dyrt manuelt arbejde og kemikalier, som kan skade miljøet og menneskers sundhed. University of Arizona og University of California-Davis viste, at automatiserede in-row ukrudtsmaskiner reducerer arbejdskraftbehovet med 30 %.
Automatisering hjælper landmænd med at spare på ressourcer, spare penge og reducere drivhusgasemissioner.
• Ved at bruge automatiserede affugtere bruger Hawaii kaffe- og chokoladeavlere mindre energi til at tørre produktet.
• University of Kentucky forskere demonstrerede en autonom diesel/elektrisk hybridtraktor.
• Forskere opdagede, at automatiserede robot-lugesystemer er effektive ved meget lavere effektniveauer end tidligere antaget.
Automatiseret teknologi er med til at sikre kvalitet og forbrugertilfredshed.
• Michigan State University og University of California-Davis udviklede sensorteknologi, der er i stand til at detektere interne og eksterne defekter, såsom farvesyn og spektroskopisystemer, der automatisk udleder friske produkters kvalitet.
• Forskere udviklede et overkommeligt automatiseret system, der nøjagtigt identificerer modne tomater under forarbejdning, hvilket sikrer, at produkter har den overlegne smag og lycopen.
• Efterspørgslen efter kava er stigende. Forskere designet et mekaniseret system, der udvinder 900 % flere portioner kava pr. plante.
• Sensordata viste, hvordan man opdrætter blåbær, der kan maskinhøstes uden at blive beskadiget.
Dette projekt, W2009: Integrated Systems Research and Development in Automation and Sensors for Sustainability of Specialty Crops (2013-2018), er delvist finansieret af Multi-state Research Fund gennem USDA-NIFA og af tilskud til projektmedlemmer på følgende institutioner: 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. Få mere at vide: bit.ly/W-2009