ロボットの力で、農業の省力化、品質アップ、収量アップをめざす！

GPSとAIで植え付けや収穫を自動化

農業の担い手の高齢化が進み、農作業の負担増や人手不足が問題となっています。稲や小麦の栽培に関しては既にかなり自動化されていますが、野菜についてはまさに研究開発が進行中です。その一例に、玉ネギの植え付けや除草、収穫を行うスマートトラクタがあります。従来のトラクタは操作に熟練の運転技術が必要で、操縦者に大きな負担がかかっていました。GPSとAIにより自動運転を行うスマートトラクタの開発により、作業が大幅に省力化されています。

雑草や作物をAIで認識する

除草や収穫では、カメラで取り込んだ画像から背景を除去して作物の位置や形状を認識するのに、AIが活用されています。トラクタが収集したデータを5Gの無線ネットワークでAIサーバに送り、処理結果をトラクタに戻して認識を行います。ブドウのように実の一部が葉に隠れるものは、見えている部分に基づいて見えない部分を補完する「視覚補完」も必要です。学習データを変えることで、除草と収穫という異なる作業に対応できるのがAIの利点です。
農業用ロボットの場合、屋外で稼働するためにロボットアームが風やトラクタの振動で揺れて不安定になります。そのほかにも作物による収穫方法の違いなど、さまざまな課題への対処が求められており、解決方法が研究されています。

持続可能な農業をめざす

農業のスマート化の目的は、省力化だけでなく、品質や収益性の向上および持続可能性を改善することにあります。玉ネギの苗の植え付け作業では、同じ面積に人手よりもたくさんの苗を植えることができるため、収穫量が約9％アップしました。肥料を効率良く使うために、土壌データと収穫データを分析して投入効果のあるエリアを特定する方法は既に開発されています。今後は、病害中や雑草を取り除く「防除」や、畑を耕す「耕うん」もピンポイントで行えるようになるでしょう。さらに、電動小型ロボット農機の開発や再生可能エネルギーの利用なども進められていきます。

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先生情報 / 大学情報

北見工業大学工学部地域未来デザイン工学科機械知能・生体工学コース准教授楊亮亮先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

農業工学、ロボット工学

メッセージ

工場の自動化率は高く、敷地内での自動運転車も実用化段階に入っています。一方、農業、特に野菜や果物の生産の自動化はあまり進んでいません。担い手の高齢化・人手不足を背景に自動化が求められており、今後間違いなくロボットが活躍することになります。農業工学は、ロボット技術をさまざまに応用して、新しい農業のモデルを作り出せる分野です。食料生産は社会に欠かせない産業であり、農業工学の将来性はとても豊かです。将来、ロボットに関する仕事をしたいのであれば、ぜひ農業工学をめざしてください。

先生への質問

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「人を育て、科学技術を広め、地域に輝き、未来を拓く」北見工業大学では、高度化・複雑化している科学技術の急速な進展の中で、「個々の専門分野についての基盤的な技術、知識を有するだけではなく、学際領域や新しい分野の開拓にも柔軟に対応できる能力を持ち、自然と調和した科学技術の発展と国際社会への対応を念頭においた技術開発を行い得る人材を養成する」ことを使命としています。このことをもって、本学は地域社会の発展はもとより、国家・国際社会の安全と平和および文化の進展に貢献します。