در اين پژوهش صنعتي و كشاورزي، اصول طراحي، ساخت و ارزيابي يك روبوت كاشت بذر درون سيني نشاء ارائه شده است كه در آن با استفاده 4 بخش اصلي در كشت يك بذر درون سيني نشاء، كه قادر است بوسيله سنسورهاي مناسب تعبيه شده در هر بخش موقعيت سيني را تشخيص و شروع به كود¬¬پاشي ، كوبش سلول هاي سيني به منظور تراكم كود و همچنين كاشت بذر به درون هر سلول توسط بازوهاي مكشي با دو درجه آزادي انجام مي¬شود كه البته در انتها كار روي هر سلول كاشته شده را توسط يك لايه كود ميپوشاند. روبوت طراحي شده شامل دو بخش نرم افزاري و سخت افزاري است. بخش نرم افزاري شامل پردازش و تشخيص ورود سيني به داخل دستگاه و بخش كنترل بازوهاي كوبنده و كاشت بذر روبوت است. بخش سخت افزاري شامل شاسي اصلي ، تسمه ، غلطك هاي صنعتي سنسورهاي نوري، جك ها پنوماتيكي، بازوهاي كاشت بذر، اينورتر ، موتور گيربكس و كنترلر (PLC) مي باشد. دقت كاشت بذر محصول توسط اين روبوت 95 درصد و زمان كاشت هر سيني 18 ثانيه است.

با هدف بالابردن سرعت‌ و دقت‌كاشت و پايين ‌آوردن هزينه‌ها، نشاء كار نيمه خودكار گوجه فرنگي طراحي و ساخته شد، نشاءكار ساخته شده از شش قسمت مهم عملياتي شامل: نشاءگيرها، سازوكار انتقال نشاء، لوله سقوط نشاء، شيار بازكن، قسمت توان دهي و قسمت پشتيباني شاسي اصلي تشكيل شده است. نشاءگيرها مخروطي شكل بوده و توان چرخشي آن ها از زمين و به واسطه چرخ زمين گرد تأمين مي شود، شيار بازكن به صورت V شكل بوده و در سازوكار نشاءكار طراحي شده نقش اساسي را ايفا مي كند دستگاه با سرعت پيشروي 2 كيلومتر در ساعت عمل كشت را انجام داده و داراي ظرفيت كشت 25 نشاء در يك رديف كشت مي باشد. در كشت مكانيزه كه توسط نشاءكار ساخته شده انجام گرفت، فاصله بين نشاءها بر روي رديف 35 سانتي متر، عمق كاشت نشاءها 10 سانتي متر و زاويه استقرار تقريباً 7 درجه نسبت به خط كشت ميباشد. كاشت با اين دستگاه از نظر دقت، سرعت و هزينه نسبت به روش دستي داراي اختلاف معنيداري در سطح 5% بوده و به روش دستي ارجحيت دارد.

‏در اين طرح يك دبي سنج (فلومتر) دقيق كه با رهيافت اختلاف فشار و با بكارگيري LFE ‏ كار مي كند طراحي و ساخته شده است. در اين رهيافت از يك المان جريان آرام ( LFE ‏) براي ايجاد اختلاف ‏فشار استقاده شده است كه افت فشار ايجاد شده با شدت جريان عبوري از المان نسبت مستقيم دارد. اين روش مبتني بر اندازه گيري ائتلاف (افت) فشار سيال در دو سر يك لوله ي مويين به عنوان LFE ‏ مي باشد. ويژگي هاي اين دبي سنج در مقايسه با ساير دبي سنج هاي مكانيكي از جمله دبي سنج هاي پروانه اي اين است كه در آن اندازه گيري دبي محلول سم با استفاده از اندازه گيري اختلاف فشار دو سر يك لوله ي موئين و با بكارگيري يك مبدل اختلاف فشار الكترونيكي انجام مي گيرد. سپس با استفاده از رابطه ي Hegen-Poiseulle ‏ دبي دو سر لوله به دقت بالا اندازه گيري مي شود. از ويژگي هاي اين دبي سنج اندازه گيري لحظه اي (آني) قادر است مقادير بسيار دبي كم (مقادير كمتر از 0.5 lit/min ‏ ‏) را كه دبي سنج هاي پروانه اي قادر به اندازه گيري آن نيستند اندازه گيري كند. از ديگر قابليت هاي اين دبي سنج قابليت ارتباط آن به سامانه هاي جمع آوري داده ها و نيز به رايانه به منظور پردازش داده ها است. علاوه بر اين، اين دبي سنج قادر به اندازه گيري دبي مايعات مختلف و از جمله مايعات خورنده شيميايي است.

در اين طرح يك سامانه تزريق مستقيم محلول به سم به درون سيال حامل در سمپاش هاي تزريق مستقيم با استفاده از كنترل تزريق كننده هاي سلونوئيدي با بكارگيري رهيافت PWM طراحي و ساخته شده است. اين تزريق كننده ها ماده موثر علف كش (محلول سم) مورد نياز خود را از يك ريل (لوله ) حاوي ماده موثر علف كش دريافت مي كنند. پس از ورود ماده موثر علف كش به درون ريل و با تحريك الكتريكي تزريق كننده ها ميزان علف كش مورد نياز به درون مخزن اختلاط تزريق مي شود. با دريافت سيگنال هاي كنترلي از سوي كنترل گر ( PLC ) كه با استفاده از كنترل مدولاسيون عرض پالس PWM ارسال مي گردد. سولنوئيد آن تحريك شده و پلانژر موجود در تزريق كننده را در مقابل فشار فنر بازگرداننده به سمت جلو و در جهت باز شدن منفذ هدايت مي كند. با اين عمل سم تحت فشار از منفذ آن به درون مخزن اختلاط تزريق مي شود. ولتاژ تغذيه تزريق كننده ها VDC 10 بوده و بسامد بهينه آن ها با استفاده از بررسي آزمايشگاهي به ميزان 25 Hzتنظيم شد به منظور تغيير ميزان پاشش ماده موثر علف كش درون سيال حامل بسامد سيگنال كنترلي (سيگنال فرمان ارسال شده از PLC ) در مقدار 25 Hz ثابت باقي مي ماند و تنها ميزان چرخه وظيفه DC از مقدار 10 تا 90 درصد بر اساس كنترل PWM تغيير كرد. به منظور اختلاط مناسب ماده موثر علف كش با آب از يك محفظه ي اختلاط استوانه اي شكل با طول 30 سانتي متر و قطر سطح مقطع 8 سانتي متر استفاده شد. از ويژگي هاي اين سامانه در مقايسه با ساير سامانه هاي تزريق از جمله شيرهاي كنترل تناسبي سرعت عكس العمل بالا قيمت كم و دقت بالا است. همچنين به كارگيري اين سامانه بجاي شيرهاي كنترل تناسبي به دليل عدم دسترسي به آنها در داخل كشور از مهمترين مزاياي آنها مي باشد.

با هدف بالابردن سرعت‌ و دقت‌كاشت و پايين ‌آوردن هزينه‌ها، نشاء كار تمام خودكار گوجه فرنگي طراحي و ساخته شد، دستگاه ازچند قسمت مهم عملياتي ، ساز وكار انتقال نشاء، نشاءگيرها، چرخهاي فشاردهنده و ساز وكاركشت مكانيزاسيون وسه قسمت پشتيباني شاسي‌ها (شاسي‌اصلي، شاسي‌مخزن نشاء گير و شاسي‌جعبه‌هاي نشاء)، تواندهي وكنترل تشكيل‌شده‌است. دستگاه با سرعت بهينه km/h1 عمل كشت را انجام‌داده و داراي سرعت كشت33 بوته درهر رديف بردقيقه مي‌باشد. كاشت با اين دستگاه ازنظر دقت، سرعت و هزينه نسبت به‌ روش كشت دستي داراي اختلاف معني‌داري در سطح 1% بوده و برروش دستي ارجحيت دارد.