Efektywność i innowacje w rolnictwie: Odkrywanie świata robotyki rolniczej
Przegląd
Zastosowanie robotyki w projektowaniu maszyn i wykonywaniu zadań doprowadziło do wzrostu badań i inwestycji w zastosowanie maszyn rolniczych w rolnictwie precyzyjnym. Obsługa, kierowanie i sterowanie autonomicznymi maszynami w celu wykonywania zadań rolniczych jest znane jako precyzyjne, autonomiczne rolnictwo. Budzi to zainteresowanie robotyką rolniczą. Oczekuje się, że pojazdy autonomiczne odegrają kluczową rolę we wszystkich zastosowaniach rolnictwa precyzyjnego w najbliższej przyszłości.
Automatyzacja i robotyka mają duży potencjał, aby pomóc społeczeństwu w zaspokojeniu potrzeb w zakresie produkcji rolnej w 2050 roku. W ciągu ostatnich 60 lat roboty były niezbędne do zwiększania produktywności i obniżania kosztów w produkcji przemysłowej i towarów. Podobny trend pojawił się w rolnictwie w ciągu ostatnich 20 lat, a samojezdne traktory i kombajny oparte na GPS i wizji są już dostępne na rynku. Rolnicy ostatnio zaczęli testować autonomiczne systemy, które automatyzują lub usprawniają procesy takie jak przycinanie, przerzedzanie i zbiór, a także koszenie, opryskiwanie i zwalczanie chwastów.
W 2020 roku globalny rynek robotów do profesjonalnych usług wygenerował 6,7 miliarda dolarów amerykańskich przychodów (metoda próbkowania), co oznacza wzrost o 12% w porównaniu z rokiem poprzednim. Sprzedaż nowych robotów do obsługi konsumentów wzrosła w tym samym czasie o 16% do 4,4 miliarda dolarów. Stwierdzono to w raporcie Międzynarodowej Federacji Robotyki World Robotics 2021 – Roboty Usługowe (IFR).
Zastosowania robotów rolniczych
Automatyzacja tych zastosowań może być jednak trudna. Na przykład, system robotyczny przeznaczony do zbierania słodkiej papryki napotyka wiele trudności. W trudnych warunkach, w tym w pyle, przy zmiennym natężeniu światła, zmianach temperatury i ruchu wywołanym przez wiatr, systemy wizyjne muszą zlokalizować i ocenić dojrzałość papryki. Ale zebranie papryki wymaga czegoś więcej niż tylko najnowocześniejszej technologii wizyjnej. Aby ostrożnie chwycić i umieścić paprykę, ramię robotyczne musi poruszać się w środowiskach o podobnej liczbie zagrożeń. W porównaniu ze zbieraniem i umieszczaniem metalowych części na linii montażowej, proces ten jest bardzo różny. Rolnicze ramię robotyczne musi być wystarczająco dokładne, aby uniknąć uszkodzenia papryki podczas jej zbierania, i wystarczająco elastyczne, aby działać w dynamicznym środowisku.
Czynniki wpływające na rynek i ograniczenia robotyki rolniczej
Z powodu malejącego zainteresowania rolnictwem i rosnącej liczby starszych rolników, siła robocza w rolnictwie zmniejszyła się w ostatnich latach. Rolnicy są pod presją utrzymania produkcji w odpowiedzi na rosnący popyt na świeże produkty, ponieważ liczba pracowników rolnych nadal spada. Ponadto trend spadku zatrudnienia powoduje wzrost płac roboczych.
W wyniku niedoboru siły roboczej, interesariusze rozważają, jak zmodernizować gospodarstwa. Na przykład, według raportu American Farm Bureau Federation (AFBF), 56% amerykańskich gospodarstw rolnych korzysta obecnie z agrotechnologii, a ponad połowa z nich jako przyczynę podaje niedobór siły roboczej. Czujniki bezprzewodowe, robotyka, predykcyjne modele prognozowania i analityka danych to niektóre z najnowocześniejszych zastosowań agrotechnologii. W rezultacie rosnące płace i niedobory siły roboczej napędzają ekspansję rynku.
Wniosek
Różne roboty rolnicze usprawniają praktyki rolnicze i rozwiązują konkretne problemy, które przyniosą korzyści rolnikom (np. oszczędność czasu, pracy, pieniędzy i produktów). Na całym świecie liczni badacze, inżynierowie i startupy pracują nad udoskonaleniem obecnej technologii i stworzeniem zupełnie nowych, najnowocześniejszych robotów do jeszcze większej liczby zastosowań rolniczych.
Autor: Divyansh Tiwari