A012 PLUS
農業ロボット工学の未来への展望
摘果ロボットの導入は、農業に大きな変化をもたらした。現在の労働力不足と食糧需要の増加を考えると、安全で効率的な方法で園芸を行うことがこれまで以上に重要になっている。最近、農業分野に参入した多くの魅力的な新技術の中に、摘果ロボットがある。農家の長年の苦労を軽減すると同時に、農作物の収穫と農場の生産性を向上させる可能性を秘めている。
最新のフルーツピッキングロボットには、Harvest Automation社のHV-100、Agrobot社のSW6010、Root A.I.、Green Robot Machinery社のFFRobot綿摘みロボット、MetoMotion社のGRoW、Organifarms社のBerryなどがある。本記事では、これらの機械の背景にある科学と工学、長所と短所、そしてロボット農業の未来について紹介する。
機械化農業機械の登場
農業ロボットの導入が農場の働き方を変えつつある。農作物の収穫、植物の世話、食料の収穫などの作業を助けるために、農家が自律型ロボットを利用するケースが増えている。この戦術を使えば、労働力不足の回避、生産性の向上、環境保護を同時に実現できるかもしれない。
果物の収穫という脆弱な作業は、作物を保存するために手作業で行わなければならなかった。収穫ロボットの出現により、農家はもはや果物や野菜を物理的に集めるために時間を浪費する必要がなくなり、代わりに作物を育てることに集中できるようになった。食料調達の文脈では、これは最先端のセンサー、機械学習、人工知能（AI）によって可能になった。
1.ハーベスト・オートメーションHV-100による株間効率の最大化
果物を収穫するロボット、ハーベスト・オートメーションHV-100は、収穫のような農作業が自動化の恩恵を受ける可能性を示す一例である。HV-100は、公園や温室の鉢植えの空きスペースを埋める移動ロボットだ。HV-100を使って植物を移動させることで、農業生産量の増加、人間や集荷ロボットのためのスペース拡大、その他の利点が得られる。
この方法は、水、養分、農薬をうまく利用することで、植物の健康を向上させ、温室、フープハウス、庭園の人件費を削減します。自動収穫システムは、HV-100の合理化された果実調製プロセスから恩恵を受けます。あらゆる農作業を自動化できます。
2.これにはロボット・ストロベリーハーベスター、アグロボットSW6010が含まれる。
イチゴの収穫もまた、多くのスタッフを必要とする手間のかかる作業だ。この問題は、新しいアグロボットSW6010で解決できる。コンピューター・ビジョンと機械学習を利用したこのロボット・イチゴ摘み取り機は、大きさ、色、形から熟したイチゴを識別することができる。
柔らかい野菜の収穫に関しては、30本のロボットアームを持つアグロボットSW6010が最適だ。 アームが突然動かなくなっても、ロボットは作業を続けることができる。イチゴ農家は、生産量の増加、メンテナンス費用の削減、摘果精度の向上という点で、このテクノロジーに大きく依存している。また、摘果作業のスピードも格段に向上する。
アグロボットの基盤技術は、人間の労働力を不要にするので、人手不足に悩む農家にとっては魅力的な機能かもしれない。SW6010でイチゴを丁寧に収穫すると、より品質の良いイチゴが収穫できる。
3.スマートルーツ正確なトマトの収穫
ルート・ロボティクスのルートAIのおかげで、トマトの自動収穫作業は大きく進歩した。ルートAIのボットは、植物に関する幅広い専門知識を備えているため、極小のトマトでも選別することができる。この装置は、カメラと機械学習を使って、トマトがいつ食べられるくらい熟すかを判断する。
人間の手や腕の動きを模倣できるため、このロボットはトマトを確実に収穫できる。ルート 人工知能（AI）は、これまでの果物収穫ロボットのように、新しい仕事の展望を開く。技術の進歩により、農家はより多くの作物を監視できるようになると多くの人が考えている。この独創的なコンセプトは、家庭菜園における大きな問題に対処するものである。
4.グリーンロボット機械 綿摘みロボット
Green Robot Machinery社の自律型綿摘みロボットは、果物の収穫は行わないものの、農作業用ロボットの汎用性の高さを示している。機械学習、ステレオカメラ、ロボットアームの応用により、このロボットは綿球を検出し、驚くほど正確につかむことができる。植物を傷つけることなく綿花を収穫できるため、作業員はこのロボットによって多くの労力を免れることができる。
このロボットが開発した技術は、電動農業用車両にも活用できる。綿摘みは面倒だが、この作物は長い目で見れば農家に利益をもたらす。ロボットの能力を拡大するため、Green Robot Machineryはその技術をピーマン、ズッキーニ、オクラの処理に適応させようとしている。
5.マルチアームハーベスティングへの新しいアプローチ
FFRobotics社のFFRobotのようなロボットが果物狩り市場に一石を投じている。多くのアームを持つ農業用プラットフォームFFRobotによって、果物の集荷が模倣されている。このロボットは画像認識ソフトを使い、熟した果物を傷つけることなく摘み取る。
FFRobotの最も得意とするところは適応性である。運が良ければ、一年中さまざまな果実を実らせることができる。この多用途性により、1年を通して果樹栽培を行う農家は、少ない労働力で大きな収穫を得ることができる。
しかし、FFRobotics社のリンゴ収穫ロボットは、1時間に1万個のリンゴを収穫できると主張している。FFRobotは、その寛大な性質と高い出力により、人々の健康的な食品選択の能力を危険にさらしている。
6.トマトの自動収穫（GRoW）はMetoMotionによって作られた。
MetoMotionのGRoWは、庭を自分でナビゲートできる数あるスマート農業ロボットのひとつに過ぎない。GRoWシステムは、トマトの大きさ、色、触感を分析することで、最先端の3Dビジョン技術を使って完熟トマトを選ぶ。
収穫量を最大化するため、GRoWは2本のロボットアームを使って、野菜の列の反対側の端から同時にトマトを摘み取ることができる。ロボットのグリッパーが植物を保護しながら選択するため、収穫物はより高品質になる。GRoWは機械学習システムで、作物の収穫量を推定し、最適な収穫方法を見つけることができる。これにより、農家は作物の手入れ方法を改善し、より多くの情報に基づいた決定を下すことができる。
この技術革新により、一年中収穫が可能になり、暗視装置の改良により実現可能になった。農業界は24時間という厳しいスケジュールを守っているわけではない。
ベリー・バイ・オーガニファームズによれば、これが将来のイチゴの収穫方法だという。
イチゴを収穫する画期的な機械が、オーガニファーム社のロボット「ベリー」だ。高度なセンサーとカメラを使用することで、Berryは完熟したイチゴだけを選別し、最高の品質を保証する。このロボットの使用により、果樹園で必要とされる人間の労働力は大幅に削減される。
ベリーは24時間営業しているため、効率的な作業と完熟イチゴの摘み取りが可能になり、優れた収穫が得られる。ベリー農法は、農薬や労働力の使用量を削減できるため、他の農法に比べて環境への害が少ない。このことは、環境に優しい農業を推進することと密接な関係がある。
ロボット摘果の問題点と解決策
革命的な将来性にもかかわらず、ロボットによる果実摘み取りにはまだハードルがある。これらのロボットは法外な費用がかかるため、多くの農家、特に小規模経営の農家が使用することができない。農業関連の仕事をこなすロボットを作るのは、この業界特有の複雑さと、天候パターンの予測不可能さのために難しい。
そして、機械が人間を駆逐し続けることは避けられないだろう。その一方で、専門知識と慎重さが求められる職業もあるはずだ。ロボットが適切に作動するためには、専門的な知識に依存するため、整備や修理が必要になる。
今はどんなに状況が悪くなっても、将来はロボットによる摘果が役に立つだろう。願わくば、技術の向上により、これらのアイテムが農場にとってより安価になることを。ロボットは人間と併用することで、農家が現代の食糧生産に関する問題を解決し、生産量を増やし、人件費を削減するのに役立つ。
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