Эффективность и инновации в сельском хозяйстве: исследование мира сельскохозяйственной робототехники
Обзор
ИспользованиеробототехникаПрименение робототехники в конструкции машин и выполнении задач привело к увеличению исследований и инвестиций в применение сельскохозяйственной техники в точном земледелии. Управление, направление и контроль автономных машин для выполнения сельскохозяйственных задач известно как точное автономное земледелие. Это стимулирует интерес к сельскохозяйственной робототехнике. Ожидается, что автономные транспортные средства будут играть центральную роль во всех приложениях для точного земледелия в ближайшем будущем.
Автоматизация и робототехника обладают большим потенциалом, чтобы помочь обществу удовлетворить свои потребности в сельскохозяйственном производстве в 2050 году. За последние 60 лет роботы были необходимы для повышения производительности и снижения затрат в промышленном производстве и товарах. Аналогичная тенденция появилась в сельском хозяйстве за последние 20 лет, и самонаводящиеся тракторы и комбайны на основе GPS и систем машинного зрения уже есть на рынке. Фермеры в последнее время начали тестировать автономные системы, которые автоматизируют или улучшают такие процессы, как обрезка, прореживание и сбор урожая, а также скашивание, опрыскивание и борьба с сорняками.
В 2020 году мировой рынок профессиональных сервисных роботов принес доход в размере 6,7 миллиарда долларов США (метод выборки), что на 12% больше, чем в предыдущем году. Продажи новых сервисных роботов для потребителей увеличились за тот же период на 16% до 4,4 миллиарда долларов. Об этом говорится в отчете Международной федерации робототехники «Мировая робототехника 2021 – Сервисные роботы» (IFR).
ПрименениеСельскохозяйственные роботы
Автоматизация этих приложений может быть сложной задачей. Например, роботизированная система, предназначенная для сбора сладкого перца, сталкивается со многими трудностями. В трудных обстоятельствах, включая пыль, изменение интенсивности света, перепады температуры и движение, вызванное ветром, системы машинного зрения должны находить и оценивать зрелость перца. Но для сбора перца требуется больше, чем просто передовая технология машинного зрения. Чтобы аккуратно схватить и положить перец, роботизированная рука должна перемещаться в условиях с аналогичным количеством опасностей. По сравнению со сбором и укладкой металлических деталей на сборочной линии этот процесс сильно отличается. Сельскохозяйственная роботизированная рука должна быть достаточно точной, чтобы не повредить перец при его сборе, и достаточно гибкой, чтобы работать в динамичной среде.
Драйверы рынка и ограничения сельскохозяйственной робототехники
Из-за снижения интереса к сельскому хозяйству и растущего числа пожилых фермеров, рабочая сила в сельском хозяйстве сократилась в последние годы. Фермеры находятся под давлением, чтобы поддерживать производство в ответ на растущий спрос на свежую продукцию, поскольку население сельскохозяйственных рабочих продолжает сокращаться. Кроме того, тенденция к меньшей занятости приводит к повышению заработной платы.
В результате нехватки рабочей силы заинтересованные стороны рассматривают, как модернизировать фермы. Например, согласно отчету Американской федерации фермерских бюро (AFBF), 56% ферм США в настоящее время используют агротехнологии, при этом нехватку рабочей силы отметила более половины тех, кто ее использует. Беспроводные датчики, робототехника, модели прогнозирования и аналитика данных - вот некоторые из передовых агротехнологических приложений. В результате рост заработной платы и нехватка рабочей силы подпитывают расширение рынка.
Заключение
Различные сельскохозяйственные роботы совершенствуют методы ведения сельского хозяйства и решают конкретные проблемы, которые принесут пользу фермерам (например, экономя время, труд, деньги и продукты). Во всем мире многочисленные исследователи, инженеры и стартапы работают над совершенствованием современных технологий и созданием совершенно новых, передовых роботов для еще большего количества сельскохозяйственных применений.
Автор: Дивьянш Тивари