透過 3D 虛擬實境和該大學的未來種植者技術計劃,學習如何應對農業產業的高風險方面對於密西西比州立大學的學生來說具有新的意義。
獨一無二的模擬溫室即將完成,並透過該計畫的跨學院合作努力開發,不僅將為未來的農民提供更安全的最先進的工具,而且將重新定義分析所需的時間作物生產。該計畫是密西根州立大學農業與生命科學學院植物與土壤科學系和先進車輛系統中心的合作計畫。
首席研究員是植物和土壤科學臨床教授阿米莉亞·福克斯(Amelia Fox),由聯邦撥款資助。她表示,與校園內任何傳統溫室不同,這種3D 受控條件系統將使學生能夠完全掌控環境控制。
「透過虛擬現實,我們可以解決高風險農業企業的教學問題,高風險農業企業的定義是任何可能導致重大損失的事情——從生命或肢體的損失到生產、設備或物資的損失。從如何控制溫室或禽舍到如何操作拖拉機,虛擬實境可以幫助學生學習安全應對高風險情況,」福克斯說。 “我們希望學生有機會經歷失敗。你對失敗的了解越多,你就越有可能避免失敗。”
Fox 表示,COVID-19 大流行進一步證明了對此類技術的需求。
Fox 說:“COVID-19 大流行的一線希望是,它向我們展示了技術如何增強面對面的學習,但面對面的學習有其局限性。”
CAVS 副研究教授 Daniel Carruth 表示,團隊將原型分為三個部分,首先使用溫度、水和營養設定對溫室本身進行建模,然後再開發控制面板和使用者介面。
「虛擬實境的目標是讓學生能夠以更快的方式接觸到他們不一定能夠接觸到的東西。有了這個系統,學生現在可以在幾個小時內完成農作物的種植、生長和收穫,而在現實世界中則需要幾個月的時間。”
該團隊的原型目前正在由全球運動模擬器領導者 Pulseworks, LLC 進行改進。接下來,植物和土壤科學教授理查德·哈克斯(Richard Harkess)將在他的溫室作物生產課程中使用該技術,希望在即將到來的秋季學期實現。
學生將在虛擬溫室中種植菠菜、生菜和西紅柿,從種子到上市,設置環境控制,然後檢查、餵食和澆水作物,同時解決昆蟲和疾病壓力等問題。該團隊還將透過測量學生從中學到的知識來測試該系統的有效性。
哈克斯說,這項技術使學生能夠獲得操縱溫室控制的實務經驗,這是他們迄今為止還沒有獲得的。
「即使在大學環境中,學生也無法存取傳統溫室中的控制裝置,因為一個小錯誤可能會殺死大量植物。在商業環境中,風險甚至更高,如果在生產環境中發生農作物受損,可能會損失數萬美元,」Harkess 說。 “雖然我的每個學生都在傳統的溫室環境中種植作物,從種子到銷售,但到目前為止,他們學到的有關控制系統的一切都只是理論上的。”
哈克斯表示,在虛擬環境中獲得現實世界的結果是他對這項技術最感興趣的地方。
「學生將能夠了解環境控制的細節,包括照明、冷氣、暖氣、遮陽等。發展這種先進的技能反過來又有助於他們的專業成長,在勞動力中更快地進步,」他說。 “讓我們的學生置身於負責種植多種農作物的溫室中的可能性讓他們真正了解一旦他們在生產環境中進行田間工作,他們將做什麼。”
該計畫由美國農業部國家糧食和農業研究所為期三年的補助金資助,持續到 2022 年 XNUMX 月,並且來自該組織的糧食和農業網路資訊學和工具 (FACT) 計畫。
合作者包括CAVS 研究工程師Christopher Hudson,為虛擬溫室實施溫度和植物生長模型,以及德州大學阿靈頓分校的Shuchisnigdha Deb,他正在與密西根州立大學的研究人員合作,評估虛擬溫室在虛擬溫室中的設計和應用。課堂。除 Pulseworks 外,行業合作夥伴還包括開發溫室自動化系統(包括氣候控制、窗簾系統和通風自動化)的 Wadsworth Control Systems 以及全球領先的農業系統設計、製造商和營銷商 Chore Time Brock 的部門 Chore-Time和解決方案。
有關該項目的更多信息,請訪問 www.futuregrowers.cals.msstate.edu。有關植物和土壤科學系的更多信息,請訪問 www.pss.msstate.edu。 CAVS 線上時間為 www.cavs.msstate.edu.