특산작물에는 과일, 채소, 견과류, 말린 과일 및 묘목이 포함됩니다. 노동력 부족, 글로벌 경쟁, 더 높은 품질에 대한 요구, 환경적 영향에 대한 우려에 직면해 있는 특수작물 산업은 재배, 수확, 취급 및 가공에 도움이 되는 자동화 장치를 시급히 찾고 있습니다. 여러 주에 있는 토지 보조금 대학의 연구원들은 특수 작물에 잘 작동하는 자동화 시스템을 개발하기 위해 협력하고 있습니다. 이 협력적 접근 방식을 통해 연구 및 개발 비용 부담이 단일 특수 작물 부문에서 제거되고 주요 발전이 이루어지고 있습니다. 지난 XNUMX년 동안 연구자들은 특수 작물 생산과 관련된 주요 매개변수를 식별하고 이러한 매개변수를 감지하고 측정하는 센서를 개발했습니다. 연구원들은 새로운 기술을 상용화하고 구현하기 위해 기계화된 장치를 설계하고 제조업체 및 농부와 협력했습니다. 자동화는 특수 작물 산업이 노동력 부족을 극복하고 현명한 관리 결정을 내리고 자원을 절약하고 증가하는 수요를 충족하도록 돕습니다. 이러한 발전은 재배자와 소비자에게 상당한 비용 절감을 가져오고 업계의 지속 가능성을 향상시킵니다.
자동화된 장치는 농부들이 과일 수확량을 매핑하고 문제가 있는지 여부와 위치를 확인하는 데 도움이 되므로 목표를 두고 효과적인 관리 결정을 내릴 수 있습니다. 정확한 수확량 추정도 마케팅 결정에 중요합니다. 과일의 위치와 나뭇가지의 형상에 대한 데이터는 기계를 프로그래밍하여 과수원을 수확하는 데 사용됩니다.
• 플로리다 대학은 감귤 나무의 열매를 세고 매핑하는 자율 로봇을 개발했습니다.
• University of California-Davis 연구원들은 과수원 과일을 매핑하는 도구가 있는 과일 따기 가방과 카트를 개발했습니다.
자동화된 질병 감지 및 관리 기술은 과일 작물의 손실을 완화할 수 있습니다.
• 살충제는 분무 방울이 표적이 아닌 작물로 흘러갈 때 수백만 달러의 의도하지 않은 작물 손실을 초래합니다. Iowa State University의 연구는 드리프트를 줄이는 기술의 제조를 이끌고 있습니다.
• 감귤 재배자들은 플로리다 대학 과학자들이 설계한 열처리 기계를 80,000그루 이상의 나무에 사용하여 감귤 녹화의 진행을 통제했습니다.
• Washington State University는 과일 작물을 먹고 피해를 주는 새를 막기 위해 무인 항공기를 개발했습니다.
• 저비용 자동 검역 프로세스는 하와이에서 커피 베리 천공충의 확산을 방지하고 손실을 줄이며 재배자들이 인구 밀도가 높은 관광 지역의 시장으로 커피를 배송할 수 있도록 합니다.
• 하와이 대학에서 설계한 휴대용 장치는 커피 재배자들에게 잎의 수분 스트레스를 감지할 수 있는 저렴한 방법을 제공합니다.
스트레스를 감지하면 재배자가 관개를 최적화하고 나무가 동시에 꽃을 피우도록 하여 수확을 보다 효율적으로 할 수 있습니다. 기계화된 생산 및 수확은 육체 노동으로 인한 부상을 방지하고 농부의 수확 시간과 비용을 줄일 수 있습니다.
• 토마토 가공 산업의 60%가 University of California-Davis가 설계한 기계를 채택하여 토마토 주스를 검사합니다. 한 시즌 동안 기계는 작업자의 반복 동작 위험을 200,000개 이상 제거합니다.
• Farmers는 Pennsylvania State University Extension에서 권장하는 새로운 가지치기 방법이 가지치기 시간을 42% 단축하고 에이커당 약 $136를 절약할 수 있을 것이라고 말했습니다.
• Pennsylvania State University 연구원들은 사다리에서 떨어지는 것을 방지하고 사과 따는 사람들이 어색하고 위험한 자세로 보내는 시간을 수확 시간의 65%에서 43%로 줄이는 수확 보조 장치를 설계했습니다. 이 장치는 또한 초당 수확되는 사과의 수를 50% 증가시켰습니다.
• 워싱턴 주립 대학의 과학자들은 노동력과 비용을 절감할 수 있는 홉용 로봇 꼬기 기계를 설계했습니다.
• University of Georgia 연구원들은 노동력 부족과 높은 노동 비용을 극복하는 데 도움이 되는 블루베리 수확 효율성을 향상시킬 저렴한 자동화 기술을 탐색합니다.
• 기계화된 제초는 환경과 인간의 건강을 해칠 수 있는 값비싼 육체 노동과 화학 물질의 필요성을 줄입니다. University of Arizona와 University of California-Davis는 자동화된 직렬 제초기가 노동력 요구량을 30%까지 줄여주는 것으로 나타났습니다.
자동화는 농부들이 자원을 절약하고 비용을 절약하며 온실 가스 배출을 줄이는 데 도움이 됩니다.
• 하와이 커피 및 초콜릿 재배자들은 자동 제습기를 사용하여 제품을 건조하는 데 에너지를 덜 사용합니다.
• University of Kentucky 연구원들은 자율 디젤/전기 하이브리드 트랙터를 시연했습니다.
• 연구원들은 자동화된 로봇 제초 시스템이 이전에 고려했던 것보다 훨씬 낮은 전력 수준에서 효과적이라는 것을 발견했습니다.
자동화된 기술은 품질과 소비자 만족을 보장합니다.
• Michigan State University와 University of California-Davis는 신선 농산물 품질을 자동으로 추론하는 색각 및 분광 시스템과 같은 내부 및 외부 결함을 감지할 수 있는 감지 기술을 개발했습니다.
• 연구원들은 가공하는 동안 성숙한 토마토를 정확하게 식별하여 제품에 우수한 풍미와 리코펜을 제공하는 저렴한 자동화 시스템을 개발했습니다.
• 카바에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 연구원들은 식물당 900% 더 많은 카바를 추출하는 기계화된 시스템을 설계했습니다.
• 센서 데이터는 손상 없이 기계로 수확할 수 있는 블루베리를 번식시키는 방법을 보여주었습니다.
이 프로젝트, W2009: 특수 작물의 지속 가능성을 위한 자동화 및 센서의 통합 시스템 연구 개발(2013-2018)은 USDA-NIFA를 통한 다중 주 연구 기금과 다음에서 프로젝트 구성원에 대한 보조금으로 부분적으로 자금이 지원됩니다. 기관: 애리조나 대학교, 오번 대학교, 캘리포니아 대학교 데이비스 대학교, 콜로라도 주립 대학교, 플로리다 대학교, 조지아 대학교, 하와이 대학교, 아이오와 주립 대학교, 켄터키 대학교, 미시간 주립 대학교, 미시시피 주립 대학교, 오클라호마 주립 대학교 , 오레곤 주립 대학, 펜실베니아 주립 대학, 펜실베니아 협동 조합 확장, 텍사스 AgriLife 연구, 워싱턴 주립 대학, 워싱턴 협동 확장 및 웨스트 버지니아 대학. 자세히 알아보기: bit.ly/W-2009