スマート農業におけるロボット技術が、日本の農業の生産性を上げる

日本のお家芸とも言われるロボット技術。これは農業にも着実に展開が進んでいる。また、国も2020年までに遠隔監視できる無人システムの実現を政策目標として掲げている。

本稿では、2018年春時点の事例を踏まえつつ、今後ロボット技術が農業に与える影響について考察してみたい。


北海道大学とヤンマーで共同研究が進む「スマートトラクター」

就業人口の65%以上が65歳以上、日本の農業は高齢化と担い手不足が深刻化している。人材不足が叫ばれる中、その解決の手段として期待されているのがロボットなどを活用した自動化技術だ。農林水産省では、2018年中に農場内を自動走行できるシステムの市販化を目標としており、その動向が注目されている。

そんな中、北海道大学の野口教授の研究室では、大手農業機械メーカー・ヤンマーと共同で、スマート農業の実現を期待されているロボットの研究が進められている。その一つが、トラクターが無人で、しかも複数台が協調して畑を耕す「協調型ロボットトラクター」である。このロボットは、あらかじめ指定された作業内容や場所などの情報に従って自動で作業を行う。タブレットにインストールされたアプリケーションのスタートボタンを押すと、トラクターが作業を開始。トラクターはGPSの受信機を備えており、衛星と通信しながら5cm以内の精度で作業を実施する。

もちろん、自動ではなくオペレーターが乗り込んで操作することも可能だ。現在のところ、周囲のトラクターにぶつからないように旋回するのが難しく、時間のロスが発生してしまうとのこと。これを解決する場合は、オペレーターの存在がまだ必要となる。

ヤマハ発動機は無人ボートで除草剤散布を支援


水上を軽やかに滑走するボート。この技術を水稲栽培における農薬散布で役立てようとしているのがヤマハ発動機である。ヤマハ発動機は、2017年4月に田植や直播(じかまき)の前後に遠隔操作で除草剤散布作業ができる無人ボート「WATER STRIDER(ウォーターストライダー)」を販売開始した。ヤマハ発動機が長年培ってきたボート技術を転用して、旋回性なども優れたものになっている。操縦は遠隔で行うことになるが、ラジコン感覚で手軽に操作できる。また、農薬を入れたカセットタンクも手軽に交換可能だ。

さらにユーザーにとって大きいのは、ヤマハ発動機のアフターサービスだ。全国にあるヤマハ発動機の無人ヘリ取扱店が、WATER STRIDERのサポートも行う。販売だけでなく、アフターフォローもぬかりがない。

オープンソースのAIエンジンで実現するきゅうりの自動選果

農作業で多くの工数を要している選果作業。しかし、この選果も将来機械による自動化が当たり前になるかもしれない。

そんな可能性を示しているのが、静岡県できゅうりの生産をしている小池誠氏だ。小池氏は、グーグルが提供しているオープンソースのAIエンジン「TensorFlow」を用いて、ディープラーニングによるきゅうり自動選果を実現しようとしている。近年、飛躍的に向上している画像解析の技術を農作業の改善につなげようとしているというのだ。

これまで、繁忙期になると8時間ほどかかっていたというきゅうりの選果を、少しでも改善できないかということで、AIの画像認識技術を活用することを考案したのだそうだ。しかも、小池氏は元ITエンジニア。プログラミングのスキルも有していることから、ご自身で作ることを決めた。

きゅうりの選果には独自のルールがあり、まずはその仕分けルールをAIに学習させる必要がある。この学習データには、あらかじめ撮影した8,000本のきゅうりの画像を読み込ませて、どのランクに該当するか学習させた。その後、実際のきゅうりの仕分けで活用できるか検証している。ちなみに、判定は70%ほどの精度で、現在も試行錯誤が続いているという。

このようなAI×機械は、農作業の生産性を今後劇的に上げるかもしれない。

ロボット技術は、農業の生産性向上に欠かせない存在になる

ロボット技術の活用については、日本政府も本腰を入れて進めようとしている。政策目標として、2018年度中に圃場内での農機の自動走行システムを市販化して、2020年までに遠隔監視での無人システムを実現するとしている。背景には、農業の担い手の高齢化・減少、人手不足などが深刻化しており、省人化による生産性の飛躍的な向上が急務という事情がある。その上で、ロボット技術を運用するためのルールづくりも進められている。

現状では、ロボットの農業利用の本格化はまだまだこれからだろう。しかし、実用化に向けて着実に歩みを進めている。ロボットがなくては農業は成り立たない。そんな時代も、もう遠い未来のことではない。

<参考URL>
ロボットトラクター|テクノロジー|ヤンマー
https://www.yanmar.com/jp/technology/robotics.html
基本性能・使い勝手を向上 無人ボート「WATER STRIDER」2018年モデルを展示|ヤマハ発動機
https://global.yamaha-motor.com/jp/news/2017/1010/water-strider.html
農林水産業におけるロボット技術安全性確保策検討事業
http://www.maff.go.jp/j/supply/hozyo/seisan/attach/pdf/180129_1-5.pdf

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WRITER LIST

  1. r-lib(アールリブ)
    これからのかっこいいライフスタイルには「社会のための何か」が入っている、をコンセプトにインタビュー記事やコラムなどを発信するメディア。r-lib編集長は奈良の大峯山で修行するために、毎年夏に1週間は精進潔斎で野菜しか食べない生活をしている。
  2. 奥部諒
    東京大学大学院 学際情報学府 修士1年の奥部諒(おくべ・りょう)です。大学院ではプレゼンテーションをテーマに研究を行い、その傍らプレゼンテーションのコーチ、プレゼン関連製品のアンバサダーなどをしています。2018年より大学院を1年休学し、語学学習と企業インターンを行うために日本を離れています。また、プレゼン以外にもドローンの一次産業利用についての調査も企業とともに行っています。現在非常に注目されているドローンについて世界各国の規制や認識を現地で収集できればと思っています!また、同時に各国のドローンと食の関連性についても同様にシェアできればと思います。
  3. 水尾学
    みずおまなぶ。滋賀県高島市出身。大学卒業後、電子機器関連業務に従事。2016年に自家の柿農園を継ぐと同時に、IoT農業の実現を目指す会社、株式会社パーシテックを設立(京都市)。実家の柿農場を実験場に、ITを駆使した新しい農業にチャレンジしています。
  4. 窪田新之助
    くぼたしんのすけ。農業ジャーナリスト。福岡県生まれ。日本経済新聞社が主催する農業とテクノロジーをテーマにしたグローバルイベント「AG/SUM(アグサム)」プロジェクトアドバイザー、ロボットビジネスを支援するNPO法人Robizyアドバイザー。著書に『日本発「ロボットAI農業」の凄い未来』『GDP 4%の日本農業は自動車産業を超える』(いずれも講談社)など。 2015年11月に発表される「農業センサス」で明らかになる衝撃の事実! 日本の農地は急速な勢いで大規模化され、生産効率も急上昇……輸出産業となる!! 日本経済団体連合会(経団連)も2015年1月1日、発表した政策提言『「豊かで活力ある日本」の再生』で、農業と食のGDPを合わせて20兆円増やせるとした。これは12兆円の輸送用機械(自動車製造業)よりも大きく、インターネット産業や金融・保険業に肩を並べる規模──日本のGDPは500兆円なので、農業が全体の4%を占める計算になる。「コメ農家は儲けてない振りをしているだけですよ」「本気でやっている専業農家はきちんと儲かっている」など、日本中の農業の現場を取材した渾身のレポートは、我々に勇気を与える。日本の農業は基幹産業だ!日本発「ロボットAI農業」の凄い未来 2020年に激変する国土・GDP・生活自民党農林水産部会長の小泉進次郎氏は語る。「夜間に人工知能が搭載された収穫ロボットが働いて、朝になると収穫された農作物が積み上がっている未来がある」と──。21世紀の農業はAIやビッグデータやIoT、そしてロボットを活用したハイテク産業、すなわち日本の得意分野だ。その途轍もないパワーは、地方都市を変貌させて国土全体を豊かにし、自動車産業以上のGDPを稼ぎ出し、日本人の美味しい生活を進化させる。大好評『GDP4%の日本農業は自動車産業を超える』に続く第2弾!
  5. 大橋博之
    おおはしひろゆき。インタビューライター・編集者・ディレクター。インタビュー専門で執筆。趣味は散歩・人物撮影。URLhttps://garamon.jp.org/Twitterhttps://twitter.com/garamonmini

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