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. 福田浩一
    ふくだこういち。東京農業大学農学部卒。博士(農業経済学)。大学卒業後、全国農業改良普及支援協会に在籍し、普及情報ネットワークの設計・運営、月刊誌「技術と普及」の編集などを担当(元情報部長)。2011年に株式会社日本農業サポート研究所を創業し、海外のICT利用の実証試験や農産物輸出などに関わった。現在は主にスマート農業の実証試験やコンサルなどに携わっている。http://www.ijas.co.jp/
  2. 中村圭佑
    なかむらけいすけ。明治大学農学部卒業後、日本農薬株式会社に約7年勤務。その後、大手経営コンサルティング会社を経て、FOOD BOX(現在登記準備中)を2019年7月に起業。Facebook:https://www.facebook.com/foodboxjp/、Instagram:https://www.instagram.com/foodbox_jp/
  3. 百花繚乱
    趣味は料理、漫画、読書のミドルの男です。商社勤務で全国や海外を転々しているうちに、故郷に哀愁を覚え、約10年前に地元の農業関連会社にとらばーゆ。
  4. さわちん
    2児の父。あるきっかけにより農業のイメージを変えたいと考え、16年間のサラリーマン生活にピリオドを打つことを決意。2020年春、家族で田舎に移住し、新規就農を目指す。自身が「移住×就農のモデルケース」となるために、いろんな方面へ向けて奮闘中。
  5. 藤本一志
    ふじもとかずし。大学・大学院の6年間を通して地域づくりと農業の活動に関わる。1年間のサラリーマン生活の後、学生時代から活動していた地域に移住し、2拠点居住を開始する。移住支援を通じた地域づくり活動に取り組む傍ら、兼業農家として稲作に取り組む。