Dlaczego w rolnictwie stosuje się roboty?
Zastosowanie robotyki w rolnictwie nie jest już wyłącznie futurystyczną wizją a staje się rzeczywistością. Na świecie w ramach start-upów powstało dziesiątki autonomicznych robotów, które już pracują na polach. Co interesujące niektórzy czołowi producenci sprzętu rolniczego przystąpili do konstruowania swoich robotów autonomicznych, które już są w fazie testów a z pewnością niebawem trafią na rynek. Ostatnia edycja wystawy Agro Show pokazała że robotyzacja wkracza również i do polskiego rolnictwa czego przykładem były premiery dwóch nowych modeli robotów polowych.
Powstaje więc pytanie: po co są roboty w rolnictwie i jakie korzyści oferują one rolnikom? Poniżej udzielamy odpowiedzi na postawione pytanie.
Historia robotyki w rolnictwie zaczęła się zdecydowanie wcześniej
Pomimo tego że polowe roboty rolnicze całkiem niedawno pojawiły się na rynku to historia robotyki w rolnictwie zaczęła się znacznie wcześniej. Mianowicie do rolnictwa trafiły roboty udojowe czyli inaczej mówiąc roboty dojące krowy. Ogólną koncepcją przypominają one roboty przemysłowe, natomiast konstrukcyjnie różnią się od urządzeń stosowanych w fabrykach. Roboty udojowe cyklicznie są modernizowane przez producentów i stają się coraz bardziej powszechne w gospodarstwach rolnych w tym również i polskich farmach.
Zastosowanie w rolnictwie znajdują również roboty automatyczne działające na podobnej zasadzie jak maszyny pracujące na halach produkcyjnych w zakładach przemysłowych. Automatyczne roboty w rolnictwie pełnią rolę wozów paszowych i są elementem w zautomatyzowanym systemie zadawania pasz. Sterowanie pracą tych maszyn przypomina obsługę robotów pracujących w przemyśle. Automatyczne wozy paszowe poruszają się samodzielnie po wyznaczonej trasie i wykonują czynności zaplanowane w programie do zarządzania systemem żywienia zwierząt. Niedostatkiem automatycznych robotów jest to że poruszają się one po trasie wyznaczonej farbowaną linią bądź linią indukcyjną (są też inne sposoby znakowania drogi dla robota), której zmiana nie jest prosta i wymagana niekiedy znacznych przeróbek budowlanych.
Z powodu wspomnianego ograniczenia tego typu roboty nie mogą pracować na polach.
Roboty, które mogą wykonywać roboty polowe to maszyny autonomiczne sterowane z wykorzystaniem innych technologii. Przede wszystkim jest to nawigacja satelitarna w technologii RTK, dzięki której roboty mogą poruszać się z dokładnością w zakresie 1 – 3 cm. Ponadto stosuje się też inne rozwiązania dla zapewnienia bezpieczeństwa pracy robotów.
Autonomiczne roboty zdobywają popularność w branży przemysłowej. Kolejnym perspektywicznym obszarem dla autonomicznych robotów mobilnych jest rolnictwo.
Czynniki przemawiające za zastosowaniem robotów w rolnictwie
Najważniejszym czynnikiem wpływającym na popularność robotów w rolnictwie bez wątpienia jest niedobór pracowników szczególnie do prac sezonowych. Roboty mogą wypełnić tę lukę zapewniając możliwość wykonania prac w gospodarstwie niezależnie od dostępności pracowników. Ponadto roboty mogą zautomatyzować działania, które wcześniej wykonywali ludzie dzięki czemu mogą oni wykonywać inne prace.
Roboty mogą pracować bez przerw jakich potrzebują pracownicy. Są też bardziej dyspozycyjne i mogą pracować również w dni ustawowo wolne od pracy.
Ponadto roboty mogą wykonywać czynności w warunkach niekomfortowych dla pracowników (wyższa temperatura, silny wiatr itp.).
Autonomiczne roboty wpisują się w koncepcję Rolnictwa Precyzyjnego gdyż mogą wykonywać prace agrotechniczne z dużą precyzją. Pracujące w polu roboty sterowane są za pomocą sygnału satelitarnego w technologii RTK zapewniającej dokładność jazdy na poziomie 1 – 3 cm. Roboty cechuje również powtarzalność wykonywanych czynność z tą samą jakością.
Autonomiczne roboty poprzez wyposażenie w systemy wizyjne i inne czujniki mogą również zbierać dane o szkodnikach lub chorobach występujących w uprawach czy ogólnie o kondycji roślin. Informacje te mogą być potem wykorzystane na potrzeby innych zabiegów agrotechnicznych.
Jedną z czynności jakie wykonują autonomiczne roboty jest pielenie roślin (również pomiędzy roślinami w rzędach) oraz miejscowy oprysk. Pozwala to redukować zużycie pestycydów co przekłada się na korzyści ekonomiczne i środowiskowe.
Przyszłość robotyki w rolnictwie
Obecnie oferowane roboty może nie są jeszcze na tyle doskonałe aby wykonywać bardzo złożone czynności. Jednakże wraz z postępem technologicznym zmieniać się będzie i konstrukcja oraz możliwości robotów. Wzrostowi możliwości robotów sprzyjać będzie rozwój Internetu (tzw. Internetu Rzeczy), wdrożenie technologii 5G a szczególnie rozwój sztucznej inteligencji, która już stanowi integralną część i podstawę robotyki.
Niewykluczone że w przyszłości nastąpią (choć już mają miejsce) bardziej zaawansowane prace nad robotami do zbioru owoców i warzyw.
Barierą w rozwoju robotyki w rolnictwie są niewątpliwie wysokie ceny robotów. Częściowym rozwiązaniem tego problemu może być ich wynajem. Jednakże wzorem innych wynalazków jak np. pojazdy samochodowe można się spodziewać że również i roboty rolnicze będą tańsze i bardziej dostępne.
Przemysł robotyki rolniczej stale się rozwija. W 2020 r. wartość rynku robotów oszacowano na 4,6 miliarda dolarów. Przewiduje się, że do 2025 r. wartość ta wzrośnie do 20,3 miliarda dolarów. Niewykluczone że inne źródła mogą podać inne wartości rynku robotów. Niemniej trend w robotyce rolniczej ma charakter wzrostowy.
Roboty autonomiczne w Polsce
Autonomiczne roboty wkraczają również na rynek Polski. Są one demonstrowane na targach branżowych jak i pokazach polowych. Podczas ostatniej edycji Wystawy Agro Show zaprezentowano sześć robotów pochodzących od czterech firm. Jak wynika z oficjalnych doniesień dwa roboty już zostały sprzedane w Polsce.
Autonomiczne roboty rolnicze w niedalekiej przyszłości będą znajdować się w ofercie czołowych producentów sprzętu rolniczego. Producenci ci już opracowali pierwsze konstrukcje robotów polowych, które są w fazach testów. Warto dodać że również i polski producent – Unia Sp. z o.o. – przystąpił do prac nad własnym robotem polowym, który zaprezentowano na wystawie w Bednarach w 2022 r.
Autor:
dr inż. Jacek Skudlarski
Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
Autor bloga Rolnictwo 4.0 - rolnictwo przyszłości
