Effizienz und Innovation in der Landwirtschaft: Erkundung der Welt der Agrarrobotik
Übersicht
Die Nutzung vonRobotikAnwendungen im Maschinendesign und der Aufgabenabwicklung hat zu einer Zunahme der Forschung und Investitionen in der Anwendung von Landmaschinen in der Präzisionslandwirtschaft geführt. Das Betreiben, Steuern und Kontrollieren autonomer Maschinen zur Durchführung landwirtschaftlicher Aufgaben wird als Präzisions-Autonomes Farming bezeichnet. Es weckt das Interesse an Agrarrobotik. Autonome Fahrzeuge werden in naher Zukunft eine zentrale Rolle in allen Anwendungen für die Präzisionslandwirtschaft spielen.
Automatisierung und Robotik haben ein großes Potenzial, um der Gesellschaft zu helfen, ihren landwirtschaftlichen Produktionsbedarf im Jahr 2050 zu decken. In den letzten 60 Jahren waren Roboter unerlässlich, um die Produktivität zu steigern und die Kosten in der Industrieproduktion und bei Gütern zu senken. Ein ähnlicher Trend hat sich in der Landwirtschaft in den letzten 20 Jahren abgezeichnet, und selbstlenkende Traktoren und Mähdrescher auf Basis von GPS und Vision sind bereits auf dem Markt. Landwirte haben in jüngerer Zeit begonnen, autonome Systeme zu testen, die Prozesse wie das Beschneiden, Ausdünnen und Ernten sowie das Mähen, Spritzen und die Unkrautbekämpfung automatisieren oder verbessern.
Im Jahr 2020 erwirtschaftete der globale Markt für professionelle Serviceroboter einen Umsatz von 6,7 Milliarden US-Dollar (Stichprobenverfahren), was einem Anstieg von 12 % gegenüber dem Vorjahr entspricht. Der Verkauf neuer Consumer-Serviceroboter stieg gleichzeitig um 16 % auf 4,4 Milliarden Dollar. Dies geht aus dem Bericht World Robotics 2021 – Service Robots (IFR) der International Federation of Robotics hervor.
Anwendungen vonAgrarroboter
Die Automatisierung dieser Anwendungen kann jedoch eine Herausforderung darstellen. Beispielsweise stößt ein Robotersystem, das zum Pflücken von Paprika bestimmt ist, auf viele Schwierigkeiten. Unter schwierigen Umständen, einschließlich Staub, variierender Lichtintensität, Temperaturänderungen und Bewegungen, die durch den Wind verursacht werden, müssen Visionssysteme die Reife des Paprikas lokalisieren und beurteilen. Aber das Pflücken eines Paprikas erfordert mehr als nur modernste Visionstechnologie. Um einen Paprika vorsichtig zu greifen und zu platzieren, muss sich ein Roboterarm durch Umgebungen mit einer ähnlichen Anzahl von Gefahren bewegen. Im Vergleich zum Aufnehmen und Platzieren von Metallteilen an einem Fließband ist dieser Prozess sehr unterschiedlich. Der Agrarroboterarm muss genau genug sein, um die Paprika beim Pflücken nicht zu beschädigen, und flexibel genug, um in einer dynamischen Umgebung zu arbeiten.
Markttreiber und Restriktionen für Agrarrobotik
Aufgrund des schwindenden Interesses an der Landwirtschaft und der wachsenden Zahl älterer Landwirte hat die Arbeitskräfte in der Landwirtschaft in den letzten Jahren abgenommen. Landwirte stehen unter dem Druck, die Produktion aufrechtzuerhalten, als Reaktion auf die steigende Nachfrage nach frischen Produkten, da die Zahl der Landarbeiter weiter sinkt. Darüber hinaus führt der Trend zu weniger Beschäftigung zu höheren Löhnen.
Infolge des Arbeitskräftemangels erwägen die Stakeholder, wie die Betriebe modernisiert werden können. So nutzen beispielsweise laut einem Bericht der American Farm Bureau Federation (AFBF) derzeit 56 % der US-amerikanischen Betriebe Agrartechnologie, wobei mehr als die Hälfte der Anwender einen Arbeitskräftemangel anführen. Drahtlose Sensoren, Robotik, prädiktive Prognosemodelle und Datenanalysen sind einige der modernsten Agrartechnologie-Anwendungen. Infolgedessen befeuern steigende Löhne und Arbeitskräftemangel die Marktexpansion.
Fazit
Verschiedene Agrarroboter verbessern die landwirtschaftlichen Praktiken und gehen auf bestimmte Probleme ein, die den Landwirten zugute kommen (z. B. Zeit-, Arbeits-, Geld- und Produktersparnis). Auf der ganzen Welt arbeiten zahlreiche Forscher, Ingenieure und Start-up-Unternehmen daran, die aktuelle Technologie weiterzuentwickeln und brandneue, hochmoderne Roboter für noch mehr landwirtschaftliche Anwendungen zu entwickeln.
Autor: Divyansh Tiwari