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. 大坪雅喜
    おおつぼまさのぶ。1973年長崎県佐世保市生まれ。FARM DOI 21代表(農業者)・アグリアーティスト。 早稲田大学第一文学部史学科考古学専修卒業。学生時代に考古学、水中写真、自然農という世界を覗き込む。2006年9月、義父が営む農業の後継者として福岡県大川の地で就農。農業に誇りを持ち、未来には普通となるような農業の仕組みやサービス(カタチ)を創造していくイノベーションを巻き起こしたいと考える。縁のある大切な人たち(家族)と過ごす物心ともに満たされた暮らしの実現こそが農業経営の最終的な目的。現在、佐賀大学大学院 農学研究科 特別の課程 農業版MOT 在籍中。
  2. 柴田真希
    管理栄養士。㈱エミッシュ代表取締役。Love Table Labo.代表。27年間悩み続けた便秘を3日で治した雑穀や米食の素晴らしさを広めるべく、雑穀のブランド「美穀小町」を立ち上げる。現在はお料理コーナーの番組出演をはじめ、各種出版・WEB媒体にレシピ・コラムを掲載する他、食品メー カーや飲食店のメニュー開発やプロデュースなどを手がける。『私は「炭水化物」を食べてキレイにやせました。』(世界文化社)、『はじめての酵素玄米』(キラジェンヌ)など著書多数。
  3. 大城実結
    おおしろ みゆう。フリーランス編集ライター、大城文筆事務所所長。一次産業ほか地域文化、アウトドアなどお天道様系分野を専門に編集・執筆している。自転車で鍛えた脚力を活かし、農家さんのお手伝いをしながらインタビュー取材を積極的に行う。玉掛け免許と床上式操作クレーン免許所持。
  4. 井中優治
    いちゅうゆうじ。株式会社収穫祭ベジプロモーター。福岡県農業大学校卒。オランダで1年農業研修。元広告代理店勤務を経て、新規就農6年目。令和元年5月7日に株式会社収穫祭を創業。主に農業現場の声や九州のイベント情報などを発信している。
  5. 中田馨
    一般社団法人 離乳食インストラクター協会代表理事、中田家庭保育所 施設長。息子が離乳食を食べてくれないという経験から、離乳食に興味を持つ。保育士目線の離乳食講座は5年で3000人が受講。黄金色のかつお昆布だしから作られる「和の離乳食」を推奨している。

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