الكفاءة والابتكار في الزراعة: استكشاف عالم الروبوتات الزراعية
نظرة عامة
أدى استخدام تطبيقات الروبوتات في تصميم الآلات وتنفيذ المهام إلى زيادة البحث والاستثمار في تطبيق الآلات الزراعية في الزراعة الدقيقة. إن تشغيل وتوجيه والتحكم في الآلات المستقلة لأداء المهام الزراعية يُعرف بالزراعة المستقلة الدقيقة. إنه يحفز الاهتمام بالروبوتات الزراعية. ومن المتوقع أن تلعب المركبات ذاتية القيادة 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 السنوات الستين الماضية، كانت الروبوتات ضرورية لتعزيز الإنتاجية وخفض التكاليف في الإنتاج الصناعي والسلع. وقد ظهر اتجاه مماثل في الزراعة على مدى السنوات العشرين الماضية، وتوجد بالفعل جرارات وحصادات ذاتية التوجيه تعتمد على نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والرؤية في السوق. بدأ المزارعون مؤخرًا في اختبار الأنظمة المستقلة التي تعمل على أتمتة أو تحسين العمليات مثل التقليم والتخفيف والحصاد، بالإضافة إلى القص والرش ومكافحة الأعشاب الضارة.
في عام 2020، حقق السوق العالمي لروبوتات الخدمة الاحترافية إيرادات بلغت 6.7 مليار دولار أمريكي (طريقة أخذ العينات)، بزيادة قدرها 12٪ عن العام السابق. زادت مبيعات روبوتات خدمة المستهلك الجديدة في الوقت نفسه بنسبة 16٪ لتصل إلى 4.4 مليار دولار. ورد ذلك في تقرير الاتحاد الدولي للروبوتات "روبوتات العالم 2021 - روبوتات الخدمة" (IFR).
تطبيقات الروبوتات الزراعية
ومع ذلك، يمكن أن تكون أتمتة هذه التطبيقات أمرًا صعبًا. على سبيل المثال، يواجه نظام آلي مخصص لقطف الفلفل الحلو العديد من الصعوبات. في ظل الظروف الصعبة، بما في ذلك الغبار وتغير شدة الضوء والتغيرات في درجة الحرارة والحركة الناتجة عن الرياح، يجب أن تحدد أنظمة الرؤية نضج الفلفل وتقييمه. لكن قطف الفلفل لا يزال يتطلب أكثر من مجرد تكنولوجيا رؤية متطورة. لنقل الفلفل بحذر ووضعه، يجب أن تتحرك الذراع الآلية عبر بيئات بها عدد مماثل من المخاطر. بالمقارنة مع قطف ووضع الأجزاء المعدنية على خط التجميع، فإن هذه العملية مختلفة جدًا. يجب أن تكون الذراع الآلية الزراعية دقيقة بما يكفي لتجنب إتلاف الفلفل أثناء قطفه ومرنة بما يكفي للعمل في بيئة ديناميكية.
محركات السوق وقيود الروبوتات الزراعية
نظرًا لتضاؤل الاهتمام بالزراعة والعدد المتزايد من المزارعين الأكبر سنًا، فقد 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 56٪ من المزارع الأمريكية الآن 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 من 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 لمزيد من الاستخدامات الزراعية.
المؤلف: ديفيانس تيواري