ロボットミツバチは今日の垂直農場をサポートし、明日は宇宙飛行士をサポートできる可能性がある

ロボット花粉媒介者の活発な業界は、都市環境、および地球外環境向けの屋内農場に目を向けています。

垂直農法では、人工照明と人工知能を利用して、植物を圃場に広げるのではなく、そびえ立つ棚に密に積み上げて、人間の介入を最小限に抑えながら屋内で栽培できるようにします。 それが目標です。 しかし、新鮮な農産物を地元の市場に届けるという高い約束にもかかわらず、これらのシステムは、増加する世界の人口に食料を供給するための気候に優しい方法をまだ提供していません。 SF から出てきたような話題のテクノロジーであるロボット「ミツバチ」は、これらのハイテク作業を救うことができるでしょうか?

世界初の商業用垂直農場は 2012 年にシンガポールでオープンしました。その後数年でさらに多くの企業が誕生し、Infarm や AeroFarms などの大手企業が次の 10 年間で数億ドルの資金を確保しました。 水耕栽培などの持続可能なシステムと、植物の成長と水の使用量を綿密に監視する人工知能の助けを借りて、一部の企業や専門家は、これらの未来的な農場は、従来の運営のように広大な土地と水の設置面積を必要とせずに、世界的な食糧不安に対処できると主張しています。

オンタリオ州グエルフ大学で環境制御農業を研究するトーマス・グラハム氏は、これらの農場は「私たちの食生活に多大な貢献をする可能性がある」と語る。 そして、企業はほぼどこにでもそれらを配置できます。

しかし、多くの垂直農場の希望はこの1年で枯れてしまった。 ロシアのウクライナ侵略に拍車をかけられた最近のインフレと世界的なエネルギー価格の高騰により、これらの農場ではほぼ一定の電力需要を賄うことができなくなった。 この秋、Infarmは従業員の半数以上を解雇すると発表し、AeroFarmsは最近破産を申請した。 一方、他の垂直農場のベンチャー企業も財務上の課題に直面している。

現在、垂直農場が提供できる製品の範囲が限られていることは役に立ちません。 ほとんどは、使用する水の量が少なく、成長が早いため水耕栽培によって屋内での栽培が比較的簡単であるため、レタスやハーブなどの野菜のみを栽培しています。 「私たちが取り組んでいる取り組みの中には、単なる葉物野菜を超えたものもあります」とグラハム氏は言います。 「レタスだけで世界を養うことはできない。」

食糧不安に真の意味で取り組むためには、垂直農場はその提供範囲を拡大する必要があり、それは花粉媒介者をハイテク屋内農業経営に組み込む方法を見つけることを意味する。 私たちが食べる作物の約3分の1は、成長するためにミツバチやコウモリなどの花粉媒介者を必要とします。 垂直農場で仕事を成し遂げるのは難しい。なぜなら、家畜化されたミツバチは、最も人気のある花粉媒介者の1つだからである。商業栽培者は人工光の下での移動が困難であり、手作業による受粉には非常に時間がかかり、そのため費用がかかります。 この問題を解決するために、研究者たちは10年以上にわたりロボット花粉媒介者の研究に取り組んできた。 しかし、そのような花粉媒介者が大学や商業施設に侵入するようになったのはつい最近のことである。

農場にとってボットは新しいものではありません。 20世紀半ば以来、研究者たちは自動ステアリングを備えたトラクターなど、農業を自動化する方法を模索してきました。 1980 年代から 1990 年代までに、エンジニアはロボットメロン収穫機やトマト収穫ロボットなどの特定のタスクに特化したデバイスをいじり始めました。 企業は現在、さまざまな農作物を収穫するための自律型ボットを開発しており、一部のデバイスは除草、農薬散布、病気の監視などの追加タスクも実行できます。 人工知能は、これらのツールのほとんどが、植物から反射される光の種類の違いを認識できる、搭載センサー (多くの場合マルチスペクトル カメラ) からの情報を整理して処理するのに役立ちます。 これらの違いは、果物の熟度や損傷の兆候など、作物の健康状態に関する手がかりを提供します。

農業機械の研究のほとんどは依然として作物収穫ロボットに焦点を当てているが、現在では受粉の自動化も目指すチームが増えていると、ニュージーランドのオークランド大学の研究員で農業指向のロボット工学とAIに取り組むマーラ・ネジャティ氏は語る。システム。 彼女の博士号のためにこのプロジェクトでは、Nejati は果樹園向けに設計された自律型キウイとリンゴの収穫ボット用のコンピューター ビジョン システムを開発しました。 最終的に、彼女の同僚たちは、すでにロボットによる摘み取りを行っていたため、「もっと早く受粉を始めた方が良かった」という啓示を得たとネジャティ氏は言う。