Leren omgaan met de risicovolle aspecten van de landbouwsector krijgt voor studenten uit de staat Mississippi een nieuwe betekenis door middel van 3D virtual reality en het Future Growers Technology Initiative van de universiteit.
Een unieke gesimuleerde kas, die zijn voltooiing nadert en is ontwikkeld dankzij de interuniversitaire samenwerkingsinspanningen van het initiatief, zal toekomstige boeren niet alleen een veiliger, state-of-the-art hulpmiddel bieden, maar ook de tijd die nodig is om te analyseren opnieuw definiëren. productie van gewassen. Het project is een samenwerkingsverband van MSU's Department of Plant and Soil Sciences in het College of Agriculture and Life Sciences en het Center for Advanced Vehicular Systems.
De hoofdonderzoeker, gefinancierd door een federale subsidie, is Amelia Fox, klinisch professor in plant- en bodemwetenschappen, die zei dat dit gecontroleerde conditiesysteem in 3D, in tegenstelling tot elke conventionele kas op de campus, studenten volledige toegang zal geven tot controle over de omgevingscontroles.
“Met virtual reality kunnen we het onderwijzen van landbouwbedrijven met een hoog risico aanpakken, gedefinieerd als alles dat tot aanzienlijk verlies kan leiden – van verlies van mensenlevens of ledematen tot verlies van productie, uitrusting of voorraden. Van het besturen van een kas of pluimveestal tot het bedienen van een tractor: virtual reality kan studenten helpen veilig door risicovolle situaties te leren navigeren”, aldus Fox. “We willen dat studenten toegang hebben tot mislukkingen. Hoe meer kennis je krijgt over falen, hoe groter de kans dat je het kunt voorkomen.”
Fox zei dat de COVID-19-pandemie de noodzaak van dit soort technologie verder heeft aangetoond.
“Een zilveren randje van de COVID-19-pandemie is dat het ons heeft laten zien hoe technologie face-to-face leren kan verbeteren, en dat heeft ook beperkingen”, aldus Fox.
Daniel Carruth, universitair hoofddocent bij CAVS, zei dat het team het prototype in drie delen benaderde, waarbij eerst de kas zelf werd gemodelleerd met instellingen voor temperatuur, water en voedingsstoffen voordat het bedieningspaneel en de gebruikersinterface werden ontwikkeld.
“Het doel van virtual reality is om studenten op een snellere manier toegang te geven tot iets waar ze niet per se toegang toe zouden hebben. Met dit systeem kunnen studenten nu het planten, groeien en oogsten van gewassen binnen enkele uren voltooien, vergeleken met de maanden die in de echte wereld nodig zijn.”
Het prototype van het team wordt nu verfijnd door Pulseworks, LLC, een wereldleider op het gebied van bewegingssimulators. Vervolgens zal Richard Harkess, hoogleraar plant- en bodemwetenschappen, de technologie gebruiken in zijn cursus productie van kasgewassen, hopelijk dit komende herfstsemester.
Studenten gaan spinazie, sla en tomaten telen in een virtuele kas, van zaad tot markt, waarbij ze omgevingscontroles opzetten en vervolgens hun gewassen controleren, voeden en water geven, terwijl ze de druk van insecten en ziekten oplossen en meer. Het team gaat ook de effectiviteit van het systeem testen door te meten hoeveel de leerlingen ervan leren.
Harkess zei dat de technologie studenten op een unieke manier positioneert om praktische ervaring op te doen met het manipuleren van kascontroles, iets waar ze tot nu toe geen toegang toe hadden.
“Zelfs in een universiteitsomgeving krijgen studenten geen toegang tot de bedieningselementen in een conventionele kas, omdat één kleine fout een groot aantal planten kan doden. In een commerciële omgeving is de inzet zelfs nog groter, met het potentieel om tienduizenden dollars te verliezen in een productieomgeving als er gewasschade optreedt”, aldus Harkess. “Hoewel al mijn studenten een gewas van zaadje tot markt opkweken in een conventionele kasomgeving, was alles wat ze over het besturingssysteem leren tot nu toe theoretisch.”
Harkess zei dat toegang tot consequenties in de echte wereld in een virtuele omgeving hem het meest boeit aan de technologie.
“Studenten zullen de ins en outs kunnen leren van de omgevingscontroles, waaronder verlichting, koeling, verwarming, zonwering en meer. Door deze geavanceerde vaardigheden te ontwikkelen, kunnen ze professioneel groeien en sneller vooruitgang boeken op de arbeidsmarkt”, zegt hij. “De mogelijkheid om onze studenten in een situatie te brengen waarin ze de leiding hebben over een kas waarin meerdere gewassen worden verbouwd, geeft hen een goed idee van wat ze gaan doen als ze eenmaal in het veld in een productieomgeving aan de slag zijn.”
Het project wordt gefinancierd door een driejarige USDA National Institute of Food and Agriculture-subsidie, die loopt tot juli 2022 en afkomstig is van het Food and Agriculture Cyberinformatics and Tools (FACT)-initiatief van de organisatie.
Tot de medewerkers behoren Christopher Hudson, een CAVS-onderzoeksingenieur die de temperatuur- en plantengroeimodellen voor de virtuele kas implementeert, en Shuchisnigdha Deb van de Universiteit van Texas in Arlington, die samenwerkt met MSU-onderzoekers om het ontwerp en de toepassing van de virtuele kas in de virtuele kas te beoordelen. klas. Naast Pulseworks omvatten industriële partners Wadsworth Control Systems, dat kasautomatiseringssystemen ontwikkelt, waaronder klimaatbeheersing, gordijnsystemen en ventilatie-automatisering, en Chore-Time, een divisie van Chore Time Brock, een toonaangevende wereldwijde ontwerper, fabrikant en verkoper van landbouwsystemen. en oplossingen.
Voor meer informatie over het project, bezoek www.futuregrowers.cals.msstate.edu. Voor meer informatie over het Departement Plant- en Bodemwetenschappen, bezoek www.pss.msstate.edu. CAVS is online op www.cavs.msstate.edu.