Efektywność i innowacje w rolnictwie: eksploracja świata robotyki rolniczej
Przegląd
ZastosowanierobotykaZastosowanie aplikacji robotycznych w projektowaniu maszyn i realizacji zadań zaowocowało wzrostem badań i inwestycji w aplikacje maszyn rolniczych w rolnictwie precyzyjnym. Obsługa, kierowanie i sterowanie maszynami autonomicznymi w celu wykonywania zadań rolniczych jest znane jako precyzyjne rolnictwo autonomiczne. To pobudza zainteresowanie robotyką rolniczą. Przewiduje się, że pojazdy autonomiczne będą odgrywać centralną rolę we wszystkich zastosowaniach rolnictwa precyzyjnego w najbliższej przyszłości.
Automatyzacja i robotyka mają duży potencjał, aby pomóc społeczeństwu w zaspokojeniu jego potrzeb produkcyjnych w rolnictwie w 2050 roku. Przez ostatnie 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 samosterujące się traktory i kombajny oparte na GPS i wizji są już na rynku. Rolnicy zaczęli ostatnio testować systemy autonomiczne, które automatyzują lub ulepszają procesy takie jak przycinanie, przerzedzanie i zbiory, a także koszenie, opryski i kontrola chwastów.
W 2020 roku globalny rynek profesjonalnych robotów serwisowych wygenerował 6,7 miliarda dolarów amerykańskich przychodów (metoda próbkowania), co stanowi wzrost o 12% w porównaniu z rokiem poprzednim. Sprzedaż nowych robotów serwisowych dla konsumentów wzrosła w tym samym czasie o 16% do 4,4 miliarda dolarów. Jest to stwierdzone w raporcie International Federation of Robotics’ World Robotics 2021 – Service Robots report (IFR).
ZastosowaniaRobotów rolniczych
Automatyzacja tych aplikacji może być jednak trudna. Na przykład system robotyczny przeznaczony do zbierania słodkiej papryki napotyka wiele trudności. W trudnych warunkach, w tym pyłu, zmiennej intensywności światła, zmian temperatury i ruchu wywołanego przez wiatr, systemy wizyjne muszą zlokalizować i ocenić dojrzałość papryki. Ale zbieranie papryki wciąż wymaga czegoś więcej niż tylko najnowocześniejszej technologii wizyjnej. Aby ostrożnie chwycić i umieścić paprykę, ramię robota musi poruszać się w środowiskach o podobnej liczbie zagrożeń. W porównaniu ze zbieraniem i umieszczaniem metalowych części na linii montażowej, proces ten jest bardzo inny. Ramię robota rolniczego musi być wystarczająco precyzyjne, aby uniknąć uszkodzenia papryki podczas jej zbierania i wystarczająco elastyczne, aby działać w dynamicznym środowisku.
Czynniki rynkowe i ograniczenia robotyki rolniczej
Ze względu na malejące zainteresowanie rolnictwem i rosnącą liczbę starszych rolników, siła robocza w rolnictwie zmniejszyła się w ostatnich latach. Rolnicy są pod presją, aby utrzymać produkcję w odpowiedzi na rosnące zapotrzebowanie na świeże produkty, ponieważ populacja pracowników rolnych nadal maleje. Ponadto trend w kierunku mniejszego zatrudnienia skutkuje wyższymi wynagrodzeniami.
W rezultacie niedoboru siły roboczej, interesariusze zastanawiają się, jak zmodernizować gospodarstwa. Na przykład, według raportu American Farm Bureau Federation (AFBF), 56% gospodarstw rolnych w USA używa obecnie agrotech, przy czym niedobór siły roboczej jest wymieniany przez ponad połowę tych, którzy go używają. Czujniki bezprzewodowe, robotyka, predykcyjne modele prognozowania i analityka danych to niektóre z najnowocześniejszych aplikacji agrotech. W rezultacie rosnące płace i niedobory siły roboczej napędzają ekspansję rynku.
Wniosek
Różne roboty rolnicze ulepszają praktyki rolnicze i rozwiązują szczególne problemy, które przyniosą korzyści rolnikom (np. oszczędność czasu, pracy, pieniędzy i produktów). Na całym świecie liczni badacze, inżynierowie i nowo powstałe firmy pracują nad rozwojem obecnej technologii i tworzą zupełnie nowe, najnowocześniejsze roboty do jeszcze większej liczby zastosowań rolniczych.
Autor: Divyansh Tiwari