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農業用ロボットの利点、オートメーション、歴史、未来

農業用ロボット：

今日、農業ロボットを見てみましょう、それらの利点、オートメーション、歴史、そして未来。

農業用ロボットは、アグリボットまたはアグボットとも呼ばれます。自律型で農業に役立つロボットです。これは、農民が作物の効率を上げるのに役立ち、農民の肉体労働の必要性も減らします。次の世代では、耕作が期待できます、播種、収穫や他の多くの農作業は、これらの農業用ロボットによって個別に行われます。除草も害虫や病気の防除は、これらの農業用ロボットによって処理されます。

これらの農業用ロボットには、特殊なアームが装備されています。農業に関連するいくつかのタスクに取り組むためのエンドエフェクターおよび他の多くのツール。農業用ロボットは、ワイヤレスセンサーネットワークに接続したり、ドローンを使用したりすることもできます。これらのロボットは、膨大な量の情報やデータを収集します。肉体労働に取って代わるために、農業用ロボットを使用する傾向が大幅に増加するでしょう。現在では、ロボットは果物を刺すために使用されます、牛の搾乳と羊の飼育は、これらの作業で成功していることがわかります。現在、世界には何千ものロボット搾乳パーラーがあり、移動ロボットは、飼料の押し出しや肥料の洗浄などのタスクの自動化において農家を支援する役割を果たしています。

農業ロボットの歴史：

農業革命は1752年に始まり、アメリカで農業が劇的に変化した1900年に終わりました。
農業革命が起こった主な理由は、機械の導入によるものです。
この時期によく知られている機械が導入され、その名前はイーライホイットニーの綿繰り機でした。
農業で使用された最初の機械です。このマシンは、1974年3月14日にイーライホイットニーによって導入されました。この機械は綿の種子を綿の繊維から分離する能力があり、1日に最大50ポンドの綿を作るという記録があります。この1日あたり50ポンドは、ほぼ数百人時間に相当します。綿繰り機は、農業のいくつかの近代的な機械に取って代わった最初の機械です。
ロボット工学は、1920年の初めに農業で最初に開発されました。
車両への自動誘導を開始するための研究が行われ、それが形になりつつありました。この研究は、1950年から1960年の間に発展をもたらしました。
進歩はたまたま自律的な農業用車両を手に入れました。この特定の概念は、車両が移動経路に沿って誘導するためのケーブルシステムを必要としていたため、それほど完璧ではありませんでした。
農業用ロボットは、複数の分野でも技術の形で開発を続けています。 1980年代には、コンピュータが開発された後、機械のビジョンに関するガイダンスが可能になりました。
その後、米国やフランスなどの国々で農業用ロボットの助けを借りてオレンジの収穫という形で他の開発が行われました。
何十年もの間、農業用ロボットは、屋内産業と屋外で使用されてきました。開発がより複雑なものと呼ばれるため、組み込むのは常に困難でした。セキュリティ上の懸念、作物を選ぶのが難しい、環境のさまざまな条件は、これらのロボットの使用の予測不可能性につながります。

農業用ロボットの種類：

農業用ロボットは完全にプロフェッショナルなサービスを提供し、これらは人間にとって難しいと思われるタスクを自動化するものです。これらのロボットは農場で使用されています。これらのロボットはいくつかのアプリケーションで使用されており、農業はそれらのアプリケーションの1つです。

農民は畑で働いている間、多くの問題に直面します。農民を競争の激しい市場にとどめるためには、コストが主なものであり、そのためには、運用コストを最大限に削減する必要があります。ロボットは、専門的な方法でサービスを提供し、非常に難しい手動のタスクを自動化できるロボットです。これらは農地で使用されており、完全に自律的でもあります。

農業は多くの問題に直面しています。価格設定は世界規模で競争力がある必要があります、運用コストを削減するための一定の圧力を生み出します。その間。人口は非常に急速に増加しています、これは、収穫量の増加のために農民に圧力をかけています。これで、農業用ロボットは、農民が直面しているすべての課題に対処するために農民を支援する上で主要な役割を果たします

農業の分野で使用されているロボットにはいくつかの種類があり、時間とともに開発されている多くの新しいソリューションがあります。それらすべてのうち、 8種類の農業用ロボットが人気を博しており、それらを以下に示します。

精密農業： この農業分野で使用されるロボットは、基本的に小さな農場やブドウ園でさえ使用されます。これらは精密農業の技術に従います。さらに、それらは主に自律的な方法で土壌の呼吸を監視するために使用されます、光合成の活動、そしてすべての生物学的側面。

汚染の監視 ：農業分野では、主に地上での農業プロセスによって発生する汚染を監視するために装備されているロボットはほとんどありません。これらの特定のロボットは、農民が環境のフットプリントを削減するのを助けるために、二酸化炭素と亜酸化窒素の排出量を計算するのに積極的な役割を果たします。

家畜牧場： 群れに新しい種類の農業用ロボットが導入されました家畜巨大な牧場で。これらの農業用ロボットは、家畜の動物を監視し、動物の健康状態が良好で、放牧するのに十分なスペースがあることを確認するのにも積極的な役割を果たします。

雑草の防除： 雑草を防除するように設計された農業用ロボットは、自律的にナビゲーションを実行し、除草剤を対象地点に散布して雑草を回避または排除することができます。この特定のアプローチは、除草剤への作物の曝露を減らし、除草剤に耐性のある雑草の成長を防ぐのに役立ちます。

保育園の自動化： これらの農業用ロボットは、作物に関連する苗床で大いに役立ち、主に大きな温室の周りで植物を動かすために使用されます。これらの農業用ロボットはまた、作物の苗床に非常に優れた効率をもたらし、成長する労働力の不足に対処するのにも役立ちます。

作物の収穫： 作物を収穫するために、迅速な収穫のために24時間稼働することに特化した農業用ロボットがあります。多くの場合、次のことがわかります。同じ作業を完了するには、約25〜30人の労働者が必要です。

果物の収穫： 当初の農業用ロボットは、作物と一緒に果物を収穫するために使用されました。農業用ロボットにとって収穫は少し難しいです。そう、果実を識別し、損傷を与えることなく摘み取ることができるように高度な視覚システムを備えた新しい農業用ロボットが設計されました。

播種と植え付け： このアプリケーションは、出現しているものです。 3次元（3D）のビジョンシステムを備えた農業用ロボットは、作物を植えて播種し、良好な成長を実現できるようになりました。これらも非常に正確に機能しています。それらは主にレタスの栽培やブドウ園で使用されます。

農業用ロボットは、機能と形態の両方でユニークです。農業用ロボットは、農場の効率を改善し、収穫量を増やすことで、農家を大いに支援しています。

農業におけるロボット工学の応用：

食品業界は、農業用ロボットと自動化の導入によって革命を起こしました。農業は食料の主な供給源であり、農業の自動化はその力を高めています。今後5〜6年で、農業用ロボットとドローンの使用は300億ドル増加すると推定されています

今日の農業には多くの現実的な問題があります。 NS 農法伝統的に従うことは、市場の現在の傾向によって要求される効率を満たすことを困難にするでしょう。すでに開発された国の一部である農民は、労働力が利用できないために苦しんでいます。自動化された農業の開発は、ロボット工学と高度なものであるセンシングの助けを借りて、これらすべての問題の解決策をもたらす試みとして使用されます。

苗床植栽

苗床は、後で屋外に植えられた種子から若い植物が形成される場所です。苗床の植物は主に消費者や庭師に直接販売されていますが、しかし、それらはまた、いくつかの作物のための食糧の旅の始まりでもあります。

保育園では自動化の要件があります。 HETO Agrotechnics and Harvest Automationは、播種のためのソリューションを提供している会社です。温室に住んでいる植物を倉庫に保管し、また、自動化された方法でポッティングします。

作物の播種

農業分野で種として生活を始めるための食物を与える植物。種まきには、従来の方法は、トラクターに取り付けられるブロードキャストスプレッダーを使用してそれらを散布することです。このスプレッダーは、フィールド全体に多数のシードを投げます。一方、トラクターは着実に運転し、単一の経路をたどることで役立ちます。この従来の方法は、シードが無駄になるため、効率的な方法とは見なされません。

自律的な方法で行われる精密な播種は、ロボット工学とジオマッピングを組み合わせるのに役立ちます。土壌の質など、土壌の特性に関する情報を提供するマップが生成されます。土壌の密度、農業分野のあらゆる場所でなど。ロボット式の播種アタッチメントを備えたトラクターは、すべての種子が成長する可能性が高くなるように、正確な場所と正しい深さに種子を配置し始めます。

作物を監視し、分析を行う

広大な畑で栽培されている作物を監視することは非常に困難です。ジオマッピングや新しいセンサーなどの技術は、農家が栽培している作物に関する高レベルの情報を取得するのに役立ちます。地上にあるドローンとロボットは、自律的な方法でこのデータを取得する方法を提供します。
Precision Hawkなどのドローンを製造する企業は、ロボットハードウェアと分析ソフトウェアを組み合わせたパッケージを農家に提供しているところはほとんどありません。これは、農民がドローンを農業分野に持ち込むのに役立ちます。スマートフォンまたはタブレットからソフトウェアを起動し、リアルタイムで収集された作物のビューを取得します。
地上ベースのロボット、 BoniRobなどは、農民が作物に非常に近づくことができるため、詳細な観察を提供します。これらの農業用ロボットのいくつかは、施肥や除草などの他のいくつかのタスクにも使用できます。

施肥と灌漑

作物の灌漑と施肥は、従来の方法では大量の水を必要とし、それほど効率的ではないと考えられています。
精度灌漑、ロボットの助けを借りて水を減らします、これは、いくつかの特定の植物をターゲットにすることによって無駄になります。
地上ベースのロボットは、自律的な方法で作物の列の間を移動し、すべての植物のベースレベルに直接水を注ぎます。
ロボットの利点は、他の農業機械が行けなかった地域にロボットが行けることです。例を挙げると、球茎の栽培者は、植物が急速に成長し、信頼できる方法でそれらを施肥する時間が少なくなるため、常に問題に直面します。ロボットは、隅の列の間を移動し、すべての植物の植物基盤に窒素を供給するため、この問題の解決に役立ちます。

作物の除草と噴霧

農薬や雑草の殺し屋を農地に散布することは、環境に害を及ぼすため、効率的ではありません。ロボットは、効率的な方法を提供することにより、この状況で役立ちます。
マイクロスプレーは、主に作物の栽培における除草剤の量を減らす方法です。マイクロスプレーを使用するロボットは、コンピュータービジョンの技術を利用して雑草を検出し、目標量の除草剤を作物にスプレーし始めます。 AG BOT 11は、太陽エネルギーから電力を得る農業用ロボットであり、このロボットはこの技術を使用しています。
除草を行うロボットの中には、化学薬品を使用しないものはほとんどありません。例えば、 RoboCropは、トラクターによって動かされる植物を検出するためにコンピューターのビジョンを使用するものです。雑草を根こそぎにするために、植物の間の空間に自動的に水を運びます。

間伐と剪定

間伐は、すべての植物に成長の機会を与えるために、植物の密度を下げることを含む方法です。剪定は、植物の成長を改善するために、植物の裏側の部分を切り取る方法です。

レタスボットと呼ばれる間伐ロボットは、コンピューターのビジョンを利用して、レタスを運転し、どれを取り除くか、どれを保持するかを決定することにより、レタス植物を検出する農業用ロボットです。

剪定は非常に困難な作業であり、剪定の自動化は醸造所の業界で行われます。 Wall-Yeは、ワイン業界に導入されたロボットであり、ブドウの木を剪定する機能を備えています。同じ会社は、ブルーベリーも剪定できるロボットも開発しました。

自律型トラクター

ほとんどの農業用ロボットはに取り付けられます トラクター 。通常、トラクターを運転するのは男性であり、農業用ロボットは、人間の運転速度に適応するように設計されています。この頃、完全に自律型のトラクターが人気を集めています。
IDTechEx Agricultural Robotsからのレポートによると、自動化の機能で誘導され、2016年には土壌でさえある35万台以上のトラクターがあります。

収穫と摘み取り

とうもろこしのような作物を収穫し、小麦と大麦は少し簡単です。自動化可能なコンバインを利用して収穫を行うことができます。ソフトフルーツのような作物は、作業を行うのに手作業のスキルが必要なため、収穫が非常に難しい作物はほとんどありません。
プロジェクト、 EUによって資金提供された作物用の巧妙なロボットと呼ばれるものは、収穫のいくつかのアプリケーションで非常に良い進歩を遂げているものです。この収穫にはリンゴの収穫が含まれます。ピーマンの収穫など。

放牧と羊飼い

農業で使用されるロボットのほとんどは現在、主に作物の栽培に適用されていますが、羊や牛の飼育で出現しているいくつかのアプリケーションがあります。
ニュージーランドとアイルランドに属する農民は、長くてタフな地形で羊を丸めるためにドローンを利用しているのが見られます。
あなたは牛を放牧するドローンの多くの例を見ることができます、 YouTubeのリモートによって制御されます。

酪農における搾乳

酪農場での搾乳プロセスを支援してきたロボットには、非常に優れた開発があります。ユニバーサルロボットが行ったケーススタディでは、搾乳の準備をしながら牛の乳房に消毒剤をスプレーするためにUR5をどのように使用できるかを明確に示しています。
農業ロボット工学の革命は続き、彼らは明らかに私たちが通常従う食料の生産方法に変化をもたらすでしょう。

ロボット工学による農業：

人口が増えるにつれて、より多くの食料を生産するよう農民に圧力が高まっています。国連は、世界の人口は2050年までに100億人に増加すると予測しています。成長しているものは、彼らが日常的に消費する食物について非常に選択的になっています。
欧州連合のみの市場を考えると、有機物の消費量は2014年に8％増加しましたが、有機製品の売上高は250億ユーロでした。有機食品と一緒に、より環境に配慮した農業への圧力があり、これは、より少ない水とより少ない農薬を使用します。
上記の要因により、農家は高品質で持続可能な方法でより多くの生産を行う必要があります。農業には若者がいないので、ビジョンを前進させるために利用できる人員は非常に少ないです。
それからロボットは農業に入りました、これは、生産量を増やすと同時に資源の使用量を減らすことを目的としており、農業をハイテクの職業にし、ほとんどの若者を興奮させています。
精密農業への励ましの一環としてロボットが導入されました。ヨーロッパは、ロボット農業のほぼ6つのプロジェクトにほとんどの資金を提供している国です。
作物の農業では、ロボットは自律的に環境をナビゲートし、設定された場所でタスクを実行する必要があります。タスクの例は、果物狩りのようなものです。農薬散布、植物の画像を撮り、測定も行います。
温室は、環境が非常に注意深く設計されているため、移動が非常に簡単で、設定された場所に到達できるようにロボットがたどるトラックにほとんど適合しています。
屋外で行われる農業では、ロボットは、農地の一連の場所とともに計画を受け取った後、タスクを実行します。ロボットの軌道がわかっている場合、次に、ロボットはGPSと閉ループ制御を利用して、軌道上にあることを確認できます。ロボットの仕事が作物の列のように未知の軌道をたどることである場合、コンピュータビジョンは、ロボットにその道を検出させるために使用されます。
中央オペレーターへのロボットへのワイヤレス接続があり、更新されたマシンに関する指示を受信し、データとステータスを報告することができます。
さらに、自律型の農場ロボットを準備するには、インテリジェントなコントローラーと通信システムが必要になります。ある程度までは技術は、agtechに適用される自動運転車の技術と同じです。
それらの主な違いは、農業用ロボットが果物や野菜を選ぶために、より頻繁に環境を変更する必要があるということです。肥料の適用、など。これらすべての作品は、センシングが必要になります、操作、処理も自分で行う必要があります。
プロジェクト、最近完成したRHEAは、作物から雑草を取り除き、必要に応じて除草剤を散布するセンサーのシステムを備えたトラクターと空中ロボットの開発につながったものです。
ドローンと一緒に除草剤の噴霧器を運び、雑草検出システムも装備している自律型トラクターは、除草剤の最大3/4を節約できることが証明されています。自律型で雑草検知システムを搭載したトラクターは、農業分野に存在する雑草のほぼ90％を殺す能力を備えています。
農業用ロボットは、植物の列をナビゲートし、それらを感知し、レポートまたは情報を農家に送信して、種子の育種を改善するのに役立てることができます。
農業用ロボットに雑草パンチャーが装備されている場合、ロボットは雑草を地面に打ち込む能力を持っています。ディープフィールドロボットは、スマートで農業分野に配置できるセンサーを備えたロボットです。結果として生じるネットワークは、アスパラガスがある場合に土壌の状態を監視できるように、農場に配備されます。
ロボット工学では、今後数日間で多くの課題もあります。果実の識別や、光条件の変更などの最悪の気象条件での熟度の分析には、技術的側面の開発が必要であるため、ほこり、極端な温度、風の変化、さらには雑草の検出のため。
ロボットの位置の精度が向上し、農薬の散布を最適化するのに役立ちます。産業用マニピュレーターは工場で優れた精度と速度を示しますが、農業に適用される場合、オブジェクトが動くので、それは非常に難しいです。
良いことは、農業分野が展開されつつある最新の技術と投資の要件に開かれていることです。農業分野はすでに現代のロボット技術のアダプターを失っています。
次の世代の農業農場には、一緒に働くのが見られる多くの農業ロボットがあります。これは、多数の単純なロボットと小型のロボットを配備することによって行われます。
これにより、ファームのソリューションがより安全になります。土壌の圧密を防ぐため、信頼性が高く、生産性も高く、これは、ロボットが大きく、農場全体を移動するために発生します。
食糧の生産と持続可能性を高めるために、農場にロボットを配備する必要があります。ロボット技術の開発のための措置が講じられています、これにより、デジタルファームで組み合わせる前に、個々の作業が自動化されます。これは、農家が効果的な方法で農場を運営するのに役立ちます。

農業ロボティクスの未来：

農業の実施は変更されます：

移動式農業ロボットの導入により、重いものの大規模な交換があるでしょう、大型トラクターは遅くなります、人力を必要としない軽量で小型のロボット。土の締固めはありません、植物はより注目を集めるでしょう、そしてそれはこれらもコストの面でより少ないです。機械が大きい場合、その後、土壌の締固めが起こり、植物はそれを嫌います。この特定の問題は、制御されているGPSマシンの使用によって根絶されます。しかし、モバイルアグリボットの導入により、さらに良い解決策があります。

IDTechExが行った調査によると、ファームの運用コストは常に重要な役割を果たしてきました。この種の農業用ロボットは、構造が小さく軽量であるため、経済的に意味のあるものにするために、コストを25分の1に削減する必要があります。しかし、小型ロボットは複数のセンサーを必要とし、非常に高価になるため、コストは非常に高くなります。

今、農民はより大きな機械を使用しており、ロボット機器への信頼はまだ完全には構築されておらず、そのような技術にお金を払う準備ができていません。しかし、将来、労働力の利用可能性が無駄になったとき、農民は現代の考え方に適応するでしょう。

若い農民はロボット機器を使い始めるでしょう：

若い農民は、年配の農民よりも多くの関心を持ってロボット技術に投資するでしょう。新しい技術は、時間とともにゆっくりと導入されなければなりません。農民と彼らの農場にいるロボットは、お互いに順応するのに少し時間がかかる必要があります。覚えておくべき重要な点は、ロボットは、農場のレイアウトに簡単に慣れることができるように、適切に構築された環境で最適に動作するということです。

酪農場の農業用ロボット、農薬、と新鮮な果物：

世界中に設置されている搾乳パーラーはたくさんあります。搾乳業界は2025年までに100億ドルに成長します。作物の列に沿って移動するロボットがあります。雑草を検出し、それらを取り除きます。次世代のロボットも雑草を見つけ、適切な行動をとって雑草を取り除きます。これは、作物の保護に使用される化学物質の供給を停止するのに役立ち、それによって環境を保護します。調査はIDTechExによって行われたように、農家は、個々の植物に基づいて農場の管理が行われる超精密農業の使用を開始します。この方法では、すべての植物は、必要な除草剤の完璧な用量を取得します。

新鮮な果物を選ぶことは、人的資源を必要とするいくつかのことです。果物狩り用に設置される農業用ロボットには、腕が必要です。これは人の腕のように見え、損傷を与えることなく果物を優しく摘み取ります。ロボットは何も見逃すことなくすべての果物を選ぶことができるはずです。

農業部門のドローン：

ドローンは現在巨大な市場を持っています。これらは、小型で遠隔操作が可能なヘリコプターに他なりません。これらは、その有用性から、農業のさまざまな分野で非常に重要になっています。 IDTechExが行った調査によると、ドローンの業界は2017年までに最大5億ドルに達するでしょう。ドローンの主な機能は、農場の航空写真を詳細に作成することです。 ID Techからの情報によると、ドローンにはマルチスペクトルのセンサーを搭載できるため、主要なインジケーターを測定できます。 NS。、植物の健康、水のストレスレベルと窒素などの栄養素の不足。

農業用無人機。

農業用ロボットの範囲：

両社は農業関連の設備を製造しており、研究者は伝統的な農業の要件を満たすために多くの種類の農機具を開発してきました。
従来の農業はロボット機構で誘発する必要があり、精密農業では非常に必要とされています。
農業用ロボットはすでに農業部門に参入しているため、農業にも動員があるでしょう。群れをチェックするために、遠隔操作のドローンが農地を移動します。
農業用ロボットは、プランテーションのプロセスや雑草の除去のプロセスにも役立ちます。これは、農薬の使用量を減らすのに役立ちます。順番に、有害な化学物質によって環境が汚染されるのを防ぎます。
農業用ロボットの導入により、必要な労働力が少なくなり、個人は労働力の利用可能性に依存することなく、自分で農場の運営を計画および実施することができます。
リモコンを使って電気で操作できるモーターの導入も、主に水が不足する夏に非常に役立ちます。
ハンドヘルドのセンサーとPDAは、計算の面で劇的な方法で農民を助け、農業の運営においても正確です。
農業におけるロボット技術もまた、これに関係する伝統的な農業の問題がないので、若い世代を興奮させ、農業に引き込むでしょう。
農民が肥料の量を知らない場合、特定の植物に使用する必要があります、それはほとんど植物に劇的なダメージを与えるでしょうが、農業用ロボットを使用することによって、これらは植物をスキャンし、噴霧する必要のある肥料の量を分析し、適切に噴霧します。
農場の労働者は、建設に関わる労働者と比較して、ほとんど賃金を支払われません。これらの農業用ロボットは、人的資源の必要性を減らし、それによって農場の運営費を削減します。
農民が自力で働くことができるようになり、技術の進歩により、農民の自殺のニュースは大幅に減少します。彼はまた、彼が育てなければならない作物の種類とそれをどのように販売するかを決めることができます。
伝統的な農業では、窒素はすべての作物に肥料として噴霧され、これにより、窒素を必要としない作物も、窒素が作物の成長に影響を及ぼします。したがって、農業用ロボットとそこに存在するコンピュータービジョンを使用することにより、窒素を必要とする植物を検出し、それに応じて窒素を与えることができます。