現在、日本の農業は少子高齢化に伴い、農業従事者の高齢化や労働力不足が深刻な問題となっています。また、日本の農業は依然として手作業な部分も多く、熟練した農家でなければできない作業もあり、その技術の伝承や手作業の負担軽減も問題となっています。
そこで、これらの問題を全て解決する方法として、農業にICTなどの技術を取り入れたスマート農業が注目されています。スマート農業にはさまざまなアプローチ方法がありますが、今回はスマート農業を行うロボットについてご紹介します。
スマート農業とロボットの関係
スマート農業の手法の一つとして、ロボットがあります。ロボットといっても、スマート農業を全てこなすロボットが存在している訳ではなく、ドローンのようなロボットを利用したものから、従来の農業機械にセンサーを取り付けてスマート農業に対応させるものなど、色々な種類あります。
畑は北海道のように広大な土地で営まれているものもあれば、茶畑や棚田みたいな斜面を区切って営まれているものもあります。また、地中に作物ができる品種もあれば、木に実がなる品種もあります。このように対象や環境が統一されていないので、地形や作物の品種に合わせてロボットも多様化する必要があります。
さらに、ロボットの支援方法も多岐にわたります。作業自体を支援するものもあれば、作物の画像情報を取得してAIが管理方法をアドバイスするものもあります。植物工場のように全てを管理するまでには到達していませんが、複数のロボットやセンサーを組み合わせて、農業を管理している事例もあります。
このようにロボットを農業に取り入れることで、重労働である農業の作業負担を減らしながら作物の品質を安定させることができるので、最終的に収穫量がアップが見込まれます。また、後継者や労働者が減少している業界ですが、初心者でもサポートが得られながら農業ができるようにすることで、心理的負担を軽減することで新規就農者を増やそうという背景もあります。
スマート農業用ロボットの種類と事例
ここでは、スマート農業用ロボットの種類について、事例を交えてご紹介します。
ドローン
スマート農業で最も活発なのがドローンです。ドローンを使って、農薬や肥料を散布させたり、画像データを取得して生育状況を把握したりします。
今まで農薬を散布する時は、人が農薬の入ったタンクを背負って散布したり、農薬散布機を運転して散布する必要がありました。この方法にはタンクを背負うという重労働であること、散布者にも農薬がかかってしまうリスクなどがありました。
しかし、ドローンに農薬を散布させることで、離れた場所から農薬を効率良く散布できるようになったので、重たいタンクを背負う必要がなくなるだけでなく、農薬がかかってしまうリスクも減らせるようになりました。
また、ドローンの種類によっては画像データや近赤外線カメラなどから、生育状況の把握や害虫の発生を見つけることもできます。これにより、作物全体に散布せず害虫が発生した場所だけに農薬を散布することで、減農薬栽培も可能になりました。
トラクター型ロボット
次に、自動運転で動くトラクター型ロボットというものもあります。あらかじめマッピングしておいた圃場で、GPSを使って自動走行するというトラクターです。
圃場というものは舗装された道路と違って凸凹しているので、初心者はトラクターを真っ直ぐ走行させるのが意外と難しいという背景があります。ですが、自動走行可能なトラクターの誕生により、熟練者でなくても誤差数㎝といった高い精度で、トラクターの自律走行が可能になりました。
現在は、使用者監視下での無人走行が可能になったレベルですが、今後画像処理なども搭載することによって、自動車の自動運転技術のような安全装置などを取り入れた完全無人自律走行を目指し、研究開発されています。
収穫支援特化したロボット
他には、自ら作物の収穫をするロボットもあります。作物の間を自律走行し、画像情報から生育状態を診断し、収穫可能と判断したらロボットのアーム部分で作物を傷つけずに収穫していくというロボットです。
人間が一つ一つ判断して収穫する必要がないので、作業時間の短縮や収穫物の運搬といった労働負担が大幅に軽減されます。熟すと赤くなる作物は画像処理が比較的簡単なので、トマトやイチゴなどの収穫支援ロボットの開発が進んでおり、イスラエルでは既にトマトの収穫ロボットが商品化されています。
まとめ
今回は、スマート農業とロボットの関係についてご紹介しました。
スマート農業は日本のみならず、海外でも企業・大学問わず活発に研究開発されている分野です。農業という厳しい環境にも耐えうるロボットが日々、さまざまな形で生み出されています。
近い将来、農業はロボットと一緒に行うものという考えが常識となる日が来るかもしれません。
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