農業における効率とイノベーション：農業ロボットの世界を探る
概要
機械設計およびタスク実行におけるロボット工学の応用により、精密農業における農業機械の応用に関する研究と投資が増加しています。農業タスクを実行するために自律型機械を操作、指示、および制御することは、精密自律型農業として知られています。それは農業ロボット工学への関心を刺激します。自律走行車は、近い将来、精密農業のすべてのアプリケーションで中心的な役割を果たすと予想されています。
自動化とロボット工学は、社会が2050年に農業生産のニーズを満たすのに役立つ大きな可能性を秘めています。過去60年間、ロボットは工業生産および商品の生産性を高め、コストを削減するために不可欠でした。同様の傾向が過去20年間で農業にも現れており、GPSと視覚に基づく自動誘導トラクターとハーベスターはすでに市場に出回っています。農家は最近、剪定、間引き、収穫、草刈り、散布、雑草防除などのプロセスを自動化または改善する自律型システムのテストを開始しました。
2020年には、専門サービスロボットの世界市場は67億米ドルの収益を生み出しました（サンプル方法）。これは前年比12％の増加です。新しい消費者向けサービスロボットの販売は、同時に16％増加して44億ドルになりました。これは、国際ロボット連盟のWorld Robotics 2021 – Service Robotsレポート（IFR）に記載されています。
農業用ロボットの用途
ただし、これらのアプリケーションの自動化は難しい場合があります。たとえば、甘いピーマンを摘むことを目的としたロボットシステムは、多くの困難に直面します。ほこり、光の強さの変化、温度変化、風によって引き起こされる動きなど、困難な状況下で、視覚システムはピーマンの熟度を特定して評価する必要があります。しかし、ピーマンを摘むには、最先端の視覚技術だけでは不十分です。ピーマンを注意深くつかんで配置するには、ロボットアームが同様の数の危険がある環境を移動する必要があります。組み立てラインで金属部品を拾って配置するのと比較すると、このプロセスは大きく異なります。農業用ロボットアームは、ピーマンを摘む際に損傷を与えないように十分な精度が必要であり、動的な環境で動作するのに十分な柔軟性が必要です。
市場の推進要因と農業ロボットの制約
農業への関心の低下と高齢化する農家の増加により、近年、農業における労働力は減少しています。農家は、農業労働者の人口が減少し続けるにつれて、生鮮食品の需要の高まりに対応して生産を維持する必要に迫られています。さらに、雇用の減少傾向により、人件費が高くなっています。
労働力不足の結果として、関係者は農場を近代化する方法を検討しています。たとえば、アメリカファームビューロー連盟（AFBF）のレポートによると、米国の農場の56％が現在アグリテックを使用しており、労働力不足はそれを使用している農家の半数以上が挙げています。ワイヤレスセンサー、ロボット工学、予測予測モデル、データ分析は、最先端のアグロテックアプリケーションの一部です。その結果、賃金の上昇と労働力不足が市場の拡大を促進しています。
結論
さまざまな農業用ロボットが農業の実践を強化し、農家に利益をもたらす特定の問題（たとえば、時間、労力、お金、製品の節約）に対処しています。世界中で、多くの研究者、エンジニア、およびスタートアップ企業が、現在の技術を進歩させ、さらに多くの農業用途向けに真新しい最先端のロボットを作成するために取り組んでいます。
著者： Divyansh Tiwari