世界人口が増加するにつれて、すべての人々に十分な食糧を供給するには農業生産の増加が必要になります。地域的な食糧不足は現実ですが、全体として人類はこの課題に対応してきました。私たちは、1世紀前よりもはるかに多くの食料を、わずかな労力で生産しています。
農業ロボットは人間の労働をさらに補完し、代替する準備が整っており、一方で スマート農業 は土地、水、化学添加物などの資源をより有効に活用することを可能にします。これらは、現在最先端であり、近い将来に一般的になる可能性のあるロボット農業の可能性のほんの一部です。
ドローンによるスマート農業の洞察
10年前でさえ、上空からの航空偵察は、野原の上空を有人飛行機で飛行するか、衛星画像を取得することを意味しており、どちらも比較的費用のかかる提案でした。現在、 自動ドローン は農業用画像撮影を実行し、関連性のある最新の情報を得ることができます。これらのドローンは GPSを介して自律的にフィールドを移動でき、充電のためや作業が完了したときに自動的に着陸することもできます。
このようなほぼリアルタイムの作物監視により、農家は不作の作物を迅速に修正するための措置を講じることができます。もう1つの興味深い使用例は、冬季に未作付けの畑を積極的に監視し、さまざまなエリアでどれだけのバイオマスが失われるかを計算することです。この情報を使用して詳細な肥料散布マップを作成し、収穫量を10% 以上増加させることができます。
自律農業ロボットトラクター
伝統的に、1台のトラクターは1人の人間によって運転されます。しかし、高度な自動操縦システムがあれば、1人の人間が複数のトラクターを遠隔操作し、機械の操縦者というよりもむしろ管理者として行動することが可能になります。このようなトラクターは、タスクを実行するためにプログラムされる必要がありますが、 LIDAR 、 レーダー、視覚システムなどの センサー、およびこれらの入力を処理するための適切な計算能力により、通常は人間の注意を必要とする日常的なナビゲーションタスクを処理できます。
トラクターは、地面分析 カメラ を使用して、植え付け予定のエリアにリアルタイムでターゲットを絞った農薬散布を行うこともできます。これにより、広範囲に散布した場合と同様の除草効果が得られながら、化学薬品のコストと環境への影響が削減されます。これは現在では有人のトラクターによるアプリケーションのように見えますが、将来的にはこのような雑草感知/農薬散布を（さらに）自動化されたソリューションに統合できない理由はありません。
ロボットによる果物収穫
コンバインによって穀物の収穫にかかる労力は劇的に軽減されましたが、果物の収穫の自動化は今日では広く導入されていません。しかし、このタスクの開発は継続しており、ピッキングロボットの開発は少なくとも1990年代から行われてきました。これらの設計の多くは、果物を識別して収穫するために、標準的なロボット アーム、カスタム エンド エフェクタ、およびビジョン センサーを使用しています。視覚的な識別により、完熟した果物を選ぶことが可能になる可能性があるが、果物のある場所に手を伸ばして実際にそれを引き抜くのは依然として困難である。
興味深い収穫コンセプトの一つは テベルエアロボティクステクノロジーズ 有線ドローンプラットフォーム。Tevelシステムでは、単一のロボット アーム、またはアームのグループを使用するのではなく、それぞれ独自の真空エンド エフェクタを備えた、モバイル ベース ステーションに接続された一連のドローンを使用します。この設定により、通常のドローンの再充電の問題がなく、飛行プラットフォームの局所的な移動の自由が可能になります。Tevel社はこれらの機械を販売するとともに、収穫自動化サービスをサービスとして提供することを計画している。
垂直屋内農業
一般的な工場自動化は、事前に定義された一連の手順を経て製造中の製品を処理し、変動を最小限に抑えるように設計されています。しかし、農業は本質的に有機的な作業であり、機械が処理するのが難しいさまざまな環境条件の影響を受けます。ロボットによる屋内農業は、有機ライフサイクルのあらゆる側面を制御できるように植物の成長を組織化することを目的としています。追加の利点として、屋内環境を虫のない状態に保つことができるため、通常は殺虫剤は必要ありません。
のコンセプト 垂直農法 積み重ねられた「ミニ区画」を利用して植物を育て、土地の面積を増やすことができます。各層に人工光源が当てられ、水耕栽培などの高度な給水・給餌システムを使用して根に栄養が供給されます。こうした農場は、消費される都市部の近く、あるいは都市部内で食料を生産できる可能性があり、輸送コストを節約できる。
この種の企業の現在の例の一つは バワリー農業農産物が消費される場所に近いニュージャージー州とメリーランド州に施設を構えています。おそらく、明日の食料品店は、裏のドックに農産物を運ぶトラックを持たなくなり、代わりに併設されたロボット農業設備で熟したら店頭に運ぶだけになるだろう。
人間が主導する自動農業ロボット
自動化は進み続けていますが、将来も人間が何らかの形で農業に携わることになるだろうと想定しても間違いないでしょう。少なくとも、バワリーのニュージャージー農業事業のケイティ・モリッチ氏は「話し相手がいないと、ロボットにとってはかなり寂しいものになる」と述べている。あるいは、ウォーレン・ベニス氏の言葉をひねって言えば、「未来の農場には、男性と犬の2人の従業員しかいないだろう」ということになる。その男は犬に餌をやりにそこにいるだろう。犬は男性が機器に触れないようにするためにそこにいるのです。」
農家とその犬の伝統的な役割ではないかもしれないが、世界の人口が増加するにつれて、よりスマートで効率的な食糧生産が必要になるだろう。効率性の向上と輸送コストの削減の可能性により、将来的には（さらに）自動化された農業技術が私たちの食糧を供給するようになるかもしれません。
