Mazao maalum ni pamoja na matunda, mboga mboga, karanga za miti, matunda yaliyokaushwa, na mimea ya kitalu. Inakabiliwa na uhaba wa wafanyikazi, ushindani wa kimataifa, mahitaji ya ubora wa juu, na wasiwasi kuhusu athari za mazingira, sekta ya mazao maalum inatafuta kwa haraka vifaa vya kiotomatiki ili kusaidia kukua, kuvuna, kushughulikia na usindikaji. Watafiti katika vyuo vikuu vya ruzuku ya ardhi katika majimbo mengi wanafanya kazi pamoja kuunda mifumo ya kiotomatiki ambayo inafanya kazi vizuri kwa mazao maalum. Kwa mbinu hii ya ushirikiano, mzigo wa gharama za utafiti na maendeleo unaondolewa kutoka kwa sekta moja ya mazao maalum na maendeleo makubwa yanafanywa. Katika kipindi cha miaka mitano iliyopita, watafiti walitambua vigezo muhimu vinavyohusiana na uzalishaji wa mazao maalum na wakatengeneza vitambuzi vya kugundua na kupima vigezo hivi. Watafiti walibuni vifaa vilivyotengenezwa na kushirikiana na watengenezaji na wakulima kufanya biashara na kutekeleza teknolojia mpya. Uendeshaji otomatiki unasaidia tasnia maalum ya mazao kushinda uhaba wa wafanyikazi, kufanya maamuzi mahiri ya usimamizi, kuhifadhi rasilimali na kukidhi mahitaji yanayokua. Maendeleo haya yanasababisha uokoaji mkubwa kwa wakulima na watumiaji na kuboresha uendelevu kwa sekta hii
Vifaa vya kiotomatiki huwasaidia wakulima ramani ya mavuno ya matunda na kuona kama kuna matatizo na wapi, ili waweze kufanya maamuzi yanayolengwa na madhubuti ya usimamizi. Makadirio sahihi ya mavuno pia ni muhimu kwa maamuzi ya uuzaji. Data kuhusu eneo la matunda na jiometri ya matawi ya miti hutumiwa kupanga mashine za kuvuna bustani.
• Chuo Kikuu cha Florida kilitengeneza roboti inayojitegemea ambayo huhesabu na kuweka ramani ya matunda kwenye miti ya machungwa.
• Watafiti wa Chuo Kikuu cha California-Davis walitengeneza mifuko ya kuchuma matunda na mikokoteni yenye zana zinazoonyesha matunda kwenye bustani.
Teknolojia za kugundua magonjwa kiotomatiki zinaweza kupunguza upotevu wa mazao ya matunda.
• Dawa za kuulia wadudu husababisha mamilioni ya dola katika upotevu wa mazao usiyotarajiwa wakati matone ya dawa yanapoteleza kwenye mazao yasiyolengwa. Kazi ya Chuo Kikuu cha Jimbo la Iowa inaongoza utengenezaji wa teknolojia ambayo inapunguza kuteleza.
• Wakulima wa machungwa walitumia mashine ya kutibu joto iliyoundwa na wanasayansi wa Chuo Kikuu cha Florida kwenye zaidi ya miti 80,000 ili kudhibiti maendeleo ya uwekaji kijani kibichi wa jamii ya machungwa.
• Chuo Kikuu cha Jimbo la Washington kilitengeneza magari ya anga yasiyo na rubani ili kuzuia ndege wanaokula na kuharibu mazao ya matunda.
• Mchakato wa kuweka karantini kiotomatiki wa bei ya chini huzuia kuenea kwa vipekecha kahawa huko Hawaii, hupunguza hasara, na kuruhusu wakulima kusafirisha kahawa kwenye masoko katika maeneo yenye wakazi wengi na watalii.
• Vifaa vinavyoshikiliwa kwa mkono vilivyoundwa na Chuo Kikuu cha Hawaii huwapa wakulima wa kahawa njia ya bei nafuu ya kutambua mfadhaiko wa maji kwenye majani.
Kugundua mafadhaiko huruhusu wakulima kuboresha umwagiliaji na kuhakikisha miti inachanua maua kwa wakati mmoja, ambayo hufanya uvunaji kuwa mzuri zaidi. Uzalishaji kwa kutumia mashine na uvunaji unaweza kuzuia majeraha kutokana na kazi ya mikono na kupunguza muda wa mavuno na gharama kwa wakulima.
• 60% ya sekta ya usindikaji wa nyanya imepitisha mashine iliyoundwa na Chuo Kikuu cha California-Davis kukagua juisi ya nyanya. Wakati wa msimu mmoja, mashine huondoa zaidi ya hatari 200,000 za mwendo zinazojirudia kwa wafanyakazi.
• Wakulima walisema mbinu mpya ya kupogoa iliyopendekezwa na Upanuzi wa Chuo Kikuu cha Jimbo la Pennsylvania inaweza kupunguza muda wa kupogoa kwa 42% na kuokoa takriban $136 kwa ekari.
• Watafiti wa Chuo Kikuu cha Jimbo la Pennsylvania walibuni kifaa cha kusaidia uvunaji ambacho kiliondoa kuporomoka kwa ngazi na kupunguza muda wa wachumaji tufaha walitumia katika hali mbaya na hatari kutoka 65% hadi 43% ya muda wa kuchuma. Kifaa hicho pia kiliongeza idadi ya tufaha zilizovunwa kwa sekunde kwa 50%.
• Wanasayansi wa Chuo Kikuu cha Jimbo la Washington walitengeneza mashine ya kusokota ya roboti kwa ajili ya humle, ambayo itapunguza mahitaji ya wafanyikazi na gharama.
• Watafiti wa Chuo Kikuu cha Georgia wanachunguza teknolojia za bei nafuu za kiotomatiki ambazo zitaboresha ufanisi wa mavuno ya blueberry, kusaidia kukabiliana na uhaba wa wafanyikazi na gharama kubwa za wafanyikazi.
• Palizi kwa kutumia mashine hupunguza hitaji la gharama kubwa ya kazi ya mikono na kemikali, ambayo inaweza kudhuru mazingira na afya ya binadamu. Chuo Kikuu cha Arizona na Chuo Kikuu cha California-Davis kilionyesha kuwa mashine za kupalilia za safu-otomatiki hupunguza mahitaji ya wafanyikazi kwa 30%.
Uendeshaji otomatiki huwasaidia wakulima kuhifadhi rasilimali, kuokoa pesa, na kupunguza utoaji wa gesi chafuzi.
• Kwa kutumia viondoa unyevu otomatiki, wakulima wa kahawa wa Hawaii na chokoleti hutumia nishati kidogo kukausha bidhaa.
• Watafiti wa Chuo Kikuu cha Kentucky walionyesha trekta inayojiendesha ya dizeli/mseto wa umeme.
• Watafiti waligundua kuwa mifumo ya kupalilia ya kiotomatiki ya roboti ina ufanisi katika viwango vya chini vya nguvu kuliko ilivyofikiriwa hapo awali.
Teknolojia ya kiotomatiki husaidia kuhakikisha ubora na kuridhika kwa watumiaji.
• Chuo Kikuu cha Jimbo la Michigan na Chuo Kikuu cha California-Davis vilibuni teknolojia ya vihisishi inayoweza kutambua kasoro za ndani na nje, kama vile mifumo ya kuona rangi na spectroscopy ambayo huthibitisha kiotomatiki ubora wa mazao mapya.
• Watafiti walitengeneza mfumo wa kiotomatiki wa bei nafuu ambao hutambua kwa usahihi nyanya zilizokomaa wakati wa usindikaji, kuhakikisha bidhaa zina ladha bora na lycopene.
• Mahitaji ya kava yanaongezeka. Watafiti walibuni mfumo wa makinikia ambao hutoa resheni zaidi ya 900% ya kava kwa kila mmea.
• Data ya vitambuzi ilionyesha jinsi ya kuzaliana blueberries ambayo inaweza kuvunwa kwa mashine bila kuharibiwa.
Mradi huu, W2009: Integrated Systems Utafiti na Maendeleo katika Automation na Sensorer kwa Uendelevu wa Mazao Maalum (2013-2018), unafadhiliwa kwa sehemu na Mfuko wa Utafiti wa Nchi Mbalimbali kupitia USDA-NIFA na kwa ruzuku kwa wanachama wa mradi kwa zifuatazo. Taasisi: Chuo Kikuu cha Arizona, Chuo Kikuu cha Auburn, Chuo Kikuu cha California-Davis, Chuo Kikuu cha Jimbo la Colorado, Chuo Kikuu cha Florida, Chuo Kikuu cha Georgia, Chuo Kikuu cha Hawaii, Chuo Kikuu cha Jimbo la Iowa, Chuo Kikuu cha Kentucky, Chuo Kikuu cha Jimbo la Michigan, Chuo Kikuu cha Jimbo la Mississippi, Chuo Kikuu cha Jimbo la Oklahoma. , Oregon State University, Pennsylvania State University, Pennsylvania Cooperative Extension, Texas AgriLife Research, Washington State University, Washington Cooperative Extension, and West Virginia University. Pata maelezo zaidi: bit.ly/W-2009