عنوان اين اختراع نشاكار برنج است. برنج يكي از مهم‌ترين محصولات كشاورزي در كشور است كه بعد از گندم از پرمصرف‌ترين محصولات كشاورزي محسوب مي‌شود. به دليل كوچك بودن مزارع، درآمد كم و بي شكل بودن مزرعه، بخش زيادي از شاليكاران كشور عمل كشت نشاي برنج را به صورت سنتي و به شكل دستي انجام مي‌دهند. توليد تجاري محصول برنج با حجم انبوه با استفاده از روش‌هاي سنتي بسيار سخت و هزينه‌بر بوده و در دراز مدت سلامت جسمي كشاورزان شاليزارها را نيز دچار مشكل مي‌كند. در ايران هنوز مطالعه خاصي با هدف توليد نشاكار برنج به ثبت نرسيده و عمده نشاكارهاي موجود در اين بخش به صورت غير بومي و از نوع دستگاه‌هاي خودگردان واراداتي و با قيمتي بالا است كه خريد آن‌ها براي اكثر كشاورزان كه زمين‌هايي كوچك دارند، صرفه اقتصادي ندارد. اين مطالعه با هدف طراحي و ساخت يك نمونه نشاكار برنج براي مزارع كوچك كشور صورت گرفته تا به صورت بومي با ساده‌ترين مكانيزم، هزينه پايين و وزن كم بتواند به شكل فراگير براي تمام كشاورزان شالي كشور قابل خريد و استفاده باشد و در كنار كاهش زحمت و زمان كاشت، توليد محصول را در زمين‌هاي كوچك بهبود ببخشد.

نگراني در مورد مشكلات زيست محيطي ناشي از مواد بسته بندي پلاستيكي و تجزيه ناپذير و همچنين تقاضاي مصرف كنندگان براي محصولات غذايي با كيفيت بالا باعث انجام فعاليت تحقيقاتي وتوليد و استفاده از پوشش هايي با منشا طبيعي) نشاسته، پروتئين،كربوهيدرات و( ... به دليل پتانسيل اين مواد در جايگزيني پليمرهاي رايج در بسته بندي مواد غذايي و همچنين مقاومت آنها در برابر نفوذ گازها، رطوبت ومواد محلول از دهه قبل گرديد. بسته بندي هاي زيست سازگار از جمله پوشش¬ها و فيلم هاي خوراكي به دليل دارا بودن مواد طبيعي، قابليت تجديد پذيري و عدم ايجاد آلودگي¬هاي زيست محيطي، روز به روز در حال افزايش مي¬ باشد و از طرفي با توسعه صنايع غذايي، ميزان ضايعات ناشي از فرآوري محصولات غذايي نيز افزايش يافته و استفاده از اين ضايعات هم از جهات اقتصادي و هم ازنظر آلودگيهاي زيست محيطي از دغدغه هاي صنايع غذايي و مراجع قانوني محيط زيست محسوب مي¬گردد. استفاده از اين ضايعات براي تهيه مواد اوليه مورد استفاده در بسته¬بنديهاي زيست سازگار منجر به حل مشكلات زيست محيطي و ارتقا ارزش افزوده ضايعات مذكور مي¬شود. اگرچه جايگزيني كامل مواد پلاستيكي با مواد بسته بندي زيست تخريب پذير تقريباً غيرممكن است ولي مي¬توان براي مواردي نظير بسته¬ بندي موادغذايي حتي الامكان از بيوپليمرها استفاده نمود، بنابراين استفاده از بيوپليمرها يكي از روش هاي موفق كاهش آلودگي¬هاي حاصل از پلاستيك سنتزي بوده است. براي توليد فيلم¬هاي زيست تخريب پذير خوراكي از پلي ساكاريدها، پروتئين¬ها، چربي¬ها و يا مخلوطي از آن¬ها كه در بسياري از ضايعات كارخانجات صنايع غذايي وجود دارد، استفاده مي¬شود. اما مشكل عمده در تهيه اين پوشش¬ها اين است كه عموما تهيه اين پوشش¬ها نيازمند زمان و دقت بالاي توليد به جهت ايجاد پوشش¬هاي يكنواخت بويژه در فيلم¬هاي امولسيوني مي باشد. در تحقيقات آزمايشگاهي اين زمان حدود 24 تا 48 ساعت است. در عين حال توليد فيلم و پوشش هاي خوراكي به روش معمول گذشته، انتقال تركيبات تشكيل دهنده پوشش و ريختن آن در ظروف تخت و در نهايت خشك كردن فيلم، مشكلات قابل توجهي دارد كه از جمله مي‌توان به موارد زير اشاره نمود : 1.\tزمان تهيه فيلم¬ها و پوشش هاي خوراكي به روش معمولي از 24 تا 48 ساعت طول خواهد كشيد. 2.\tبدليل طولاني بودن زمان تهيه فيلم امكان آلودگي خود پوشش خوراكي وجود دارد، لذا بايستي از تركيبان ضد ميكروبي استفاده نمود كه منجر به كاهش كيفيت و بدطعمي ميگردد. 3.\tجدا كردن فيلم از سطح ظرف بدليل چسبيدن فيلم به سطح ظرف كار دشوار و زمان بري بوده و در حين جداسازي خيلي از فيلم ها آسيب ديده يا تحت تنش قرار مي¬گيرند 4.\tبا توجه به طولاني بودن زمان توليد، ماده ضد ميكروبي كه به منظور بررسي خاصيت و كاهش آلودگي فيلم به كار ميرود از فيلم خارج شده و اثر آن كاسته مي¬شود لذا بايستي در ابتدا مقادير بالاتري از ماده ضدميكروبي به فرمولاسيون پوشش تهيه شده افزوده گردد. 5.\tبدليل تهيه اين فيلم ها در ظروف وعدم يكنواخت سازي مناسب فيلم بر سطح، ضخامت اين فيلم¬ها يكنواخت نبوده و عدم يكنواختي از كيفيت فيلم و نيز ارزش نتايج پژوهش مي¬كاهد.

به منظور انجام عمليات كشاورزي به صورت بهينه و كاهش مصرف ويژه سوخت لازم است تراكتور از لحاظ لغزش چرخهاي محرك در وضعيت مناسب قرار داشته باشند. بدين منظور سيستم مجهز به انكودر، مدار الكترونيكي و نمايش دهنده سه وضعيتي ساخته و بر روي تراكتور مسي فركوسن مدل 285 نصب شد. آزمايش ها نشان داد سيستم به درستي سه محدوده لغزش را توسط چراغهاي نمايش دهنده و نمايشگر اعداد نشان مي دهد. همچنين اين سيستم داراي پورت خروجي براي كنترل و ارسال فرمان به ساير عملگرهاي روي تراكتور است.

يك نازل سمپاش با دهانه قابل تنظيم، به منظور بهبود عمليات سمپاشي در كشاورزي، كنترل پاشش هر نازل به صورت مجزا، همچنين استفاده از فناوري نرخ متغيردر سمپاشي و غلبه بر مشكل محدوديت تغييرات فشار در نازل‌هاي دهانه ثابت، طراحي و ساخته شد. دهانه نازل با استفاده از حركت يك استپرموتور قابل تنظيم است. با مكانيزم داخلي نازل، حركت دوراني استپرموتور به حركت خطي تبديل شده و دهانه نازل را به اندازه مورد نظر در راستاي عمودي تنظيم مي‌كند. اين تغيير دهانه كمك مي‌كند در بازه‌ي بيشتري از تغييرات فشار و به تبعيت از آن، تغييرات دبي، قطر قطرات ثابت مانده و توزيع پاشش مناسبي صورت گيرد.

همزن غيرتماسي مخازن بي‌هوازي و يا تحت فشار، با آب بندي كامل، جهت استفاده در رآكتورها و بيورآكتورها با غلظت‌هاي متفاوت مواد و با سيستم ايمني دروني آني خودكار. در اين مكانيزم همزني، ارتباط مكانيكي بين همزن و موتور محرك كاملا حذف شده است و بنابراين احتمال نشتي به حداقل ممكن رسيده است. در اين اختراع، شفت همزن از بالا توسط ياتاقان مهار شده و انتهاي شفت به محفظه همزن مغناطيسي شامل 4 هسته آهني و ياتاقان كوپله شده است و توسط صفحه پلاستيك فشرده و واشر كاملا آب‌بندي شده است. از طرف ديگر، شفت موتور به صفحه‌اي با 4 آهن‌رباها كوپله شده است به‌طوري‌كه نيروي چرخشي موتور به هسته‌هاي آهني منتقل مي‌شود و نتيجتا پره‌هاي همزن به گردش در مي‌آيند.

كاربرد دستگاه حاضر در حوزه¬هاي مديريت پسماند و محيطزيست جهت تصفيه شيرابه زباله بوده كه تحت دبي پيوسته، توليد گاز قابل¬ اشتعال و حذف همزمان و با شدت بالاي COD، BOD از شيرابه را نيز به¬همراه دارد. اين سامانه تصفيه شامل 3بخش بوده كه هر مرحله از 3 بخش مكانيكي، الكتريكي و شيميايي تشكيل شده است. مرحله بي‌هوازي اين سامانه متشكل از ۲مخزن دوجداره فولادي كاملا هوابند به¬حجم مفيد 10 و 30¬ليتر، مرحله هوازي شامل راكتور ته‌نشيني و هوادهي به¬حجم كل 6 و 20¬ليتر و مرحله شيميايي نيز راكتوري به¬حجم كل 15-ليتر مي‌باشد. اين سامانه‌ تركيبي مجهز به سيستم اندازه‌گيري گاز، سيستم تزريق مكانيكي شيرابه، شاخص ارتفاع مواد داخل راكتور بي‌هوازي، قابليت رويت آموزشي-تحقيقاتي راكتورها، سيستم خودكار عمليات همزني، دريچه-هاي جداگانه براي ورودي، خروجي و نمونه‌برداري مواد و همچنين پرتابل بودن سامانه تصفيه مي‌باشد. بخش كنترل دقيق فاكتورهاي عملياتي شامل كنترلر دما با قابليت سيستم پشتيبان حرارتي، سيستم همزن الكتريكي و سيستم هوادهي-پمپاژ مي¬باشد. اين دستگاه با جداسازي فاز‌هاي هيدروليز-‌اسيدزايي از استات‌زايي-‌متان¬زايي در راكتور بي‌هوازي و پمپاز متوالي در مخازن هوادهي داراي طراحي و كنترل بهينه فرايند مي‌باشد. با تصفيه شيرابه در اثر تلفيق سه سامانه بي‌هوازي، هوازي و شيميايي مي‌توان مدل مناسبي براي تجاري‌سازي و طرح‌هاي صنعتي ارائه نمود.

خشك كن تركيبي فتوولتائيك-گرمايي با بكار گيري مواد تغيير فاز يك خشك كن خورشيدي به منظور خشك كردن گياهان دارويي با كيفيت مطلوب و در زمينه مهندسي و فناوري كشاورزي مي باشد. از معضلات خشك كردن گياهان دارويي، كيفيت نامطلوب گياه دارويي خشك شده و نياز به انرژي بالا براي خشك كردن مي باشد كه اين مساله در اين خشك كن رفع شده است. استفاده از كلكتور خورشيدي و پنل فتوولتائيك در اين خشك كن (شكل 1 نقشه) باعث شد كه اين دستگاه مستقل از انرژي الكتريسيته باشد و انرژي آن كاملا از انرژي پاك خورشيد تامين شود كه استفاده از آن را در مزارع كشاورزي كه از انرژي برق به دورند و بلافاصله پس از عمل برداشت و در نتيجه حفظ حداكثري مواد موثر گياه دارويي ايده ال كرده است. وجود ماده تغيير فاز پارافين آلي باعث كاهش نوسانات دمايي نور خورشيد، يكنواخت شدن دماي محفظه خشك كن و بسط زمان خشك كردن در زمان ابري و ساعاتي بعد از غروب آفتاب شد. استفاده از تركيب دو ماده تغيير فاز و نانو ذرات منجر به بهبود هدايت حرارتي، انتقال حرارت، زمان شارژ و دشارژ پارافين آلي و راندمان سيستم گرديد. مجهز شدن اين خشك كن به سيستم كنترلر باز و بست هوشمند دريچه هاي خشك كن حفظ دماي مطلوب در محفظه خشك كن را به همراه داشت. در اين خشك كن افزايش بهره وري استحصال انرژي با تركيب توام سامانه فتوولتاييك گرمايي ( PVT ) و مواد تغيير فاز ( PCM ) محقق گرديد.

اندازه¬گيري خواص فيزيكي و مكانيكي در مباحث مكانيك و همچنين علوم كشاورزي مهم مي¬باشد. براي اندازه گيري خواص فيزيكي مانند ابعاد جسم يا ميوه از روش دستي استفاده مي¬شود و با استفاده از كوليس يا خط كش ابعاد اندازه-گيري مي¬شوند. اين روش بسيار وقتگير و سخت است. اندازه گيري خواص مكانيكي توسط دستگاه¬ها و روش¬هاي گوناگوني حاصل مي¬شود ولي اين گونه دستگاه¬ها به خاطر نوع طراحي داراي محدوديت¬هايي هستند كه محققين را وادار به اعمال محدوديت¬ها و در نظر گرفتن فرض¬هايي براي به نتيجه رسيدن، مي¬كنند. به عنوان مثال در رابطه تنش (رابطه 1) سطح مقطع (A) با ارائه فرض¬هايي از جمله ثابت بودن و ناچيز بودن تغييرات در حين آزمون در نظر گرفته مي¬شود كه اين فرض¬ها با تغيير ماهيت نمونه از فاز جامد به مايع نادرست¬تر مي¬شوند و خطاي چشمگيري را خواهند داشت. رابطه 1 علاوه بر نامشخص بودن سطح مقطع در محل تماس، اندازه¬گيري نسبت پواسون نياز به اندازه¬گيري بسيار دقيق كرنش¬هاي نمونه دارد. در بسياري از تحقيقات نسبت پواسون مقداري ثابت بين صفر و 5/0 در نظر گرفته مي¬شود. اين امر باعث خطا در نتايج مي¬شود. در برخي از تحقيقات كرنش توسط كوليس اندازه¬گيري مي¬شود كه از دقت كمي برخوردار است. همچنين از كرنش سنج¬ها (استرين گيج) نيز استفاده مي¬شود كه اين روش به علت نياز به كرنش سنج براي هر نمونه هزينه بر مي¬باشد و روش پياده¬سازي كرنش سنج¬ها بر روي نمونه پيچيده مي¬باشد. هدف از اين اختراع استفاده از روش پردازش تصوير براي حل مشكلات فوق مي¬باشد. بدين منظور، سامانه جديدي براي دستگاه تست كشش-فشار ساخته شد كه جايگزين پروب هاي قبلي اين دستگاه مي شود. اين سامانه استوانه اي آلومينيومي است كه داخل آن يك عدد دوربين وبكم و بيرون آن نيز در روبروي استوانه نيز دوربين وبكم ديگري نصب شده است. يك سمت استوانه با درپوشي بسته مي شود كه در بالاي آن محلي براي نصب بر روي دستگاه تست كشش-فشار درنظر گرفته شده است. سمت ديگر استوانه شيشه اي مي باشد. در اطراف شيشه لامپ هاي LED نصب شده است. نورپردازي اين لامپ ها و شيشه اي بودن سطح پروب باعث مي شود كه وبكم هنگام انجام آزمون سطح تماس جسم با شيشه را بخوبي اندازه گيري نمايد. ابعاد نمونه و سطح تماس جسم مورد آزمايش با پروب (استوانه انجام تست) توسط تصويربرداري، اندازه¬گيري مي¬شود. اطلاعات حاصل از تصويربرداري به كامپيوتر منتقل مي¬شود و با استفاده از نرم¬افزارهاي پردازش تصوير سطح تماس دقيق تشخيص داده مي شود و سطح اندازه¬گيري و پارامترهاي خواص فيزيكي و مكانيكي مورد نظر محاسبه خواهد شد.

شبيه ‏ساز دهان وسيله ‏اي است كه حركات دهان را به منظور بررسي آزادسازي عطر و طعم در دهان شبيه سازي و تقليد مي‏نمايد. استفاده از اين وسيله وابستگي به پانليست‏هاي چشايي و آزمون‏هاي مربوطه را كاهش داده و از سوي ديگر امكان بررسي شرايط مختلف در طي خوردن غذا و نيز آزمودن مدل‏هاي غذايي غير قابل خوردن (به سبب توليد تركيبات مضر سلامتي) را فراهم مي آورد. همچنين يكي از مراحل اساسي در پژوهش، اندازه گيري است. اندازه گيري روشي است كه از طريق آن به يك صفت يا يك ويژگي، با توجه به ملاك مشخص، عددي نسبت داده مي شود. به عبارت ديگر، اندازه گيري عبارت است از تبديل كيفي به كمي، با توجه به ملاك معين. بنابراين با ساخت دهان مصنوعي كه مي تواند نخستين مراحل حياتي هضم در انسان مانند جويدن، آزاد كردن بزاق و نيز خرد كردن اوليه غذا را تقليد كند، مي توان بسياري از محدوديت و مشكلاتي كه براي اندازه گيري عطر و طعم مواد غذايي وجود دارد را از بين برد. دهان مصنوعي مي تواند به عنوان يك تست كننده چشايي رباتيك به وسيله تجزيه و تحليل طيف وسيعي از فاكتورهاي دخيل در انتشار تركيبات معطر در دهان از جمله بزاق يا سرعت در هم خرد شدن تركيبات غذايي، تاثيرات جويدن را باز توليد كند. كه راه مؤثري در ارتقا كيفيت مواد غذايي است.