農業における効率化とイノベーション：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機械を操作、指示、制御することは、精密自律農業として知られています。こ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において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を支援する大きな可能性があります。過去60年間、ロボットは工業生産および商品の生産性を向上させ、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とビジョン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システムのテストを開始しました。
2020年には、プロフェッショナルサービスロボットの世界市場は67億米ドルの収益（サンプル手法）を生み出し、前年から12％増加しました。新しい消費者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。
農業用ロボットの応用
ただし、これらのアプリケーションの自動化は困難な場合があります。たとえば、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、風による動きなど、困難な状況下で、ビジョン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、最先端のビジョン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、ロボットアームは同様の数の危険がある環境を移動する必要があります。組立ラインで金属部品を摘んで配置する場合と比較すると、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に正確である必要があり、動的な環境で動作できる柔軟性が必要です。
市場の推進要因と農業ロボット工学の制約
農業への関心の低下と高齢農家の増加により、近年、農業の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するために生産を維持するよう圧力をかけられています。さらに、雇用の減少傾向により、労働賃金が高くなっています。
労働力不足の結果、関係者は農場をどのように近代化するかを検討しています。たとえば、American Farm Bureau Federation（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、その使用者の半数以上が労働力不足を挙げています。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後押ししています。
結論
さまざまな農業用ロボットが農業の慣行を強化し、農家に利益をもたらす特定の問題（時間、労働力、お金、製品の節約など）に対処しています。世界中で、多数の研究者、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の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