الكفاءة والابتكار في الزراعة: استكشاف عالم الروبوتات الزراعية
نظرة عامة
أدى استخدام تطبيقات الروبوتات في تصميم الآلات وتنفيذ المهام إلى زيادة في البحث والاستثمار في تطبيق الآلات الزراعية في الزراعة الدقيقة. يُعرف تشغيل وتوجيه والتحكم في الآلات المستقلة لأداء المهام الزراعية بالزراعة المستقلة الدقيقة. إنه يحفز الاهتمام بالروبوتات الزراعية. ومن المتوقع أن تلعب المركبات المستقلة دورًا محوريًا في جميع تطبيقات الزراعة الدقيقة في المستقبل القريب.
تتمتع الأتمتة والروبوتات بإمكانات كبيرة لمساعدة المجتمع على تلبية احتياجاته من الإنتاج الزراعي في عام 2050. على مدى الستين عامًا الماضية، كانت الروبوتات ضرورية لتعزيز الإنتاجية وخفض التكاليف في الإنتاج الصناعي والسلع. وقد ظهر اتجاه مماثل في الزراعة على مدى العشرين عامًا الماضية، وتتوفر بالفعل في السوق جرارات وحصادات ذاتية التوجيه تعتمد على نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والرؤية. بدأ المزارعون مؤخرًا في اختبار الأنظمة المستقلة التي تعمل على أتمتة أو تحسين عمليات مثل التقليم والتخفيف والحصاد، بالإضافة إلى قص العشب والرذاذ ومكافحة الحشائش.
في عام 2020، حقق السوق العالمي لروبوتات الخدمة المهنية إيرادات بلغت 6.7 مليار دولار أمريكي (طريقة العينة)، بزيادة قدرها 12٪ عن العام السابق. وفي الوقت نفسه، زادت مبيعات روبوتات خدمة المستهلك الجديدة بنسبة 16٪ لتصل إلى 4.4 مليار دولار. ورد ذلك في تقرير الاتحاد الدولي للروبوتات World Robotics 2021 - Service Robots (IFR).
تطبيقات الروبوتات الزراعية
ومع ذلك، يمكن أن تكون أتمتة هذه التطبيقات أمرًا صعبًا. على سبيل المثال، يواجه نظام الروبوتات المصمم لقطف الفلفل الحلو العديد من الصعوبات. في ظل الظروف الصعبة، بما في ذلك الغبار، وتغير شدة الضوء، وتغيرات درجة الحرارة، والحركة الناتجة عن الرياح، يجب أن تحدد أنظمة الرؤية نضج الفلفل وتقييمه. ولكن قطف الفلفل لا يزال يتطلب أكثر من مجرد تكنولوجيا الرؤية المتطورة. لنقل الفلفل بعناية ووضعه، يجب أن يتحرك ذراع الروبوت عبر بيئات بها عدد مماثل من المخاطر. بالمقارنة مع التقاط الأجزاء المعدنية ووضعها على خط التجميع، فإن هذه العملية مختلفة تمامًا. يجب أن يكون الذراع الروبوتي الزراعي دقيقًا بدرجة كافية لتجنب إتلاف الفلفل أثناء قطفه ومرنًا بما يكفي للعمل في بيئة ديناميكية.
محركات السوق وقيود الروبوتات الزراعية
بسبب تضاؤل الاهتمام بالزراعة وتزايد عدد المزارعين الأكبر سنًا، انخفضت القوى العاملة في الزراعة في السنوات الأخيرة. يتعرض المزارعون لضغوط للحفاظ على الإنتاج استجابة للطلب المتزايد على المنتجات الطازجة مع استمرار انخفاض عدد العمال الزراعيين. علاوة على ذلك، فإن الاتجاه نحو تقليل العمالة يؤدي إلى ارتفاع أجور العمالة.
نتيجة لنقص العمالة، يفكر أصحاب المصلحة في كيفية تحديث المزارع. على سبيل المثال، وفقًا لتقرير صادر عن الاتحاد الأمريكي للمزارع (AFBF)، تستخدم الآن 56٪ من المزارع الأمريكية التكنولوجيا الزراعية، مع الإشارة إلى نقص العمالة من قبل أكثر من نصف أولئك الذين يستخدمونها. أجهزة الاستشعار اللاسلكية، والروبوتات، ونماذج التنبؤ التنبؤية، وتحليلات البيانات هي بعض تطبيقات التكنولوجيا الزراعية المتطورة. ونتيجة لذلك، فإن ارتفاع الأجور ونقص العمالة يغذيان توسع السوق.
الخلاصة
تعمل العديد من الروبوتات الزراعية على تحسين الممارسات الزراعية ومعالجة قضايا معينة ستفيد المزارعين (على سبيل المثال، توفير الوقت والعمالة والمال والمنتجات). في جميع أنحاء العالم، يعمل العديد من الباحثين والمهندسين والشركات الناشئة على تطوير التكنولوجيا الحالية وإنشاء روبوتات جديدة تمامًا ومتطورة لاستخدامات زراعية أكثر.
المؤلف: ديفيانش تيواري