رباتهای مزرعهای خورشیدی اکنون در مزارع واقعی، علفکش را با وجین مکانیکی جایگزین میکنند
رباتهای خودمختار مزرعهای بهتدریج از مرحله برنامههای آزمایشی فراتر رفته و وارد عملیاتهای تجاری کشاورزی شدهاند. واحد خورشیدی FD20 از شرکت دانمارکی FarmDroid – که با استفاده از جیپیاس فوقدقیق بذر میکارد و سپس بدون استفاده از علفکش بهصورت مکانیکی اطراف آنها را وجین میکند – اکنون توسط فروشنده تجهیزات کشاورزی Opico در بریتانیا توزیع میشود و در مزرعه جرمی کلارکسون (Diddly Squat Farm) نیز استفاده شده است، همانطور که در مجموعه پرایم ویدئو (Prime Video) به نام Clarkson's Farm مستند شده است. بهطور جداگانه، شرکت هلندی AgXeed چهار دستگاه از واحدهای زنجیری کاملاً خودمختار AgBot 5.115T2 خود را به خریداران بریتانیایی فروخته است که تحویل آنها در مزرعه برنامهریزی شده است. اینها واحدهای نمایشی نیستند؛ آنها تجهیزات مزرعهای کارآمدی هستند که کار فصلی واقعی را انجام میدهند.
ایده اصلی ساده است: رباتهای وجین مکانیکی دو مشکل را همزمان حل میکنند – وابستگی به علفکش و کمبود نیروی کار مزرعه – و این کار را با مدل کسبوکاری انجام میدهند که هیچ شباهتی به روایت رباتهای انساننما که بر بیشتر گزارشهای رباتیک غالب است، ندارد. در اینجا خبری از دستهای ماهر یا جاهطلبی همهمنظوره نیست. اینها ماشینهای تکوظیفهای هستند و همین محدودیت دلیلی است که امروز در مزرعه کار میکنند، نه اینکه در آزمایشگاه باقی بمانند.
وجین مکانیکی چگونه واقعاً کار میکند
رویکرد FarmDroid مبتنی بر یک بینش فریبنده ساده است: اگر یک ربات در زمان کاشت، هر دانه را در یک مختصات جیپیاس دقیقاً ثبتشده قرار دهد، بعداً میتواند برگردد و هر چیزی را که بین این مختصات رشد کرده است بهصورت مکانیکی حذف کند – بدون نیاز به تشخیص تصویر برای تمایز محصول از علف هرز، زیرا ربات دقیقاً میداند هر گیاه زراعی کجاست. این کار با بینیاز کردن مسئله، یکی از سختترین مسائل باز در بینایی کامپیوتر کشاورزی (طبقهبندی علف هرز در برابر محصول در شرایط نوری واقعی مزرعه) را دور میزند. FD20 کاملاً با انرژی خورشیدی کار میکند و هزینه سوخت صفر و انتشار آلاینده صفر را به عملیات وجین اضافه میکند – مرحلهای که معمولاً یکی از پرمصرفترین مراحل از نظر نیروی کار و مواد شیمیایی در کشت محصولات ردیفی است.
AgBot از AgXeed رویکردی متفاوت اما مکمل دارد: یک پلتفرم تراکتور زنجیری کاملاً خودمختار که برای تعویض ادوات طراحی شده است، به این معنی که همان واحد پایه میتواند بسته به فصل، یک بذرکار، یک وجینکن مکانیکی یا سایر ابزارها را بکشد. این انعطافپذیری برای مزارع کوچک و متوسط که نمیتوانند مانند یک عملیات صنعتی بزرگ، ناوگانی از ماشینهای تکمنظوره را توجیه کنند، اهمیت دارد.
چرا کاهش علفکش از نظر تجاری مهم است، نه فقط زیستمحیطی
علفهای هرز مقاوم به علفکش یک مشکل رو به رشد و پرهزینه برای کشاورزان محصولات ردیفی هستند – مقاومت زمانی ایجاد میشود که همان شیوه عمل شیمیایی سال به سال اعمال شود و در نهایت نیاز به تناوب شیمیایی پرهزینهتر یا نرخ کاربرد بالاتر برای رسیدن به همان نتیجه باشد. وجین مکانیکی این مسابقه تسلیحاتی را کاملاً دور میزند: یک ربات که بهصورت مکانیکی علفهای هرز را میکشد، هیچ فشار انتخابی برای مقاومت به علفکش ایجاد نمیکند، زیرا هیچ ماده شیمیایی در کار نیست. برای مزارعی که از قبل با جمعیت علف هرز مقاوم دستوپنجه نرم میکنند، این صرفاً یک بحث پایداری نیست – بلکه کاهش هزینه واقعی و راهی برای حفظ بهرهوری مزرعه بدون افزایش بیحدوحصر نهادههای شیمیایی است.
کمبود نیروی کار؛ نیمه دیگر داستان
دولت کره جنوبی بهطور فعال برای توسعه رباتها و پهپادهای کشاورزی بودجه اختصاص داده است تا بهطور خاص به چیزی که آن را کمبود مزمن نیروی کار و پیری نیروی کار کشاورزی توصیف میکند، پاسخ دهد – این یک پاسخ مستقیم دولتی است، نه فقط یک شرطبندی در بازار خصوصی، و حمایت دولت در این سطح نشان میدهد که این امر اکنون به عنوان زیرساخت سیاست کشاورزی دیده میشود، نه یک کنجکاوی استارتآپی. همان فشار جمعیتی – ورود کمتر نیروی کار جوان به کشاورزی و پیر شدن نیروی کار موجود – در بیشتر اقتصادهای کشاورزی توسعهیافته از جمله بریتانیا و بخش زیادی از اروپای غربی مشاهده میشود و این بخشی از دلیل این است که توزیعکنندگان بریتانیایی بهطور فعال هر دو پلتفرم خودمختار دانمارکی و هلندی را وارد میکنند به جای انتظار برای جایگزینهای داخلی.
این برای بهرهبرداران مزرعهای که فناوری را ارزیابی میکنند چه معنایی دارد
برای یک بهرهبردار مزرعه که واقعاً به این فناوری فکر میکند، سه عامل عملی تعیین میکند که آیا در حال حاضر منطقی است یا خیر:
- سازگاری با محصولات ردیفی مهمتر از قابلیت خام است. سیستمهای کاشت و وجین دقیق با هدایت جیپیاس مانند FarmDroid روی محصولاتی که در ردیفهای ساختاریافته با فاصله ثابت کاشته میشوند بهترین عملکرد را دارند – چغندر قند و محصولات ردیفی مشابه انتخاب طبیعی هستند. محصولات نامنظم یا با کشت متراکم پخششده از رویکرد مختصات دقیق سود نمیبرند.
- واحدهای خورشیدی محدودیتهای عملیاتی واقعی دارند. ساعات کار و گشتاور یک ربات خورشیدی به نور خورشید و ظرفیت باتری محدود میشود که برای مزارع در مناطق کمنور یا آنهایی که نیاز به پوشش سطح وسیع در یک بازه زمانی فصلی محدود دارند، اهمیت دارد.
- پلتفرمهای چندادواته مانند AgBot در مزارع متوسط بهتر مستهلک میشوند. یک ربات تکوظیفه مانند FarmDroid زمانی منطقی است که یک مزرعه سطح زیر کشت کافی در یک نوع محصول داشته باشد تا یک ماشین اختصاصی را توجیه کند؛ یک پلتفرم با ادوات قابل تعویض مانند AgXeed هزینه سرمایه را در طول فصل و انواع محصولات بیشتر پخش میکند که برای عملیاتهای متوسط متنوعتر مهمتر از مزارع صنعتی بزرگ تکمحصولی است.
تیترهای ربات انساننما توجه را جلب میکنند، اما کشش تجاری واقعی در رباتیک کشاورزی در حال حاضر متعلق به ماشینهای محدود و هدفساختهای است که یک کار را به خوبی انجام میدهند. این معمولاً نحوه ورود واقعی اتوماسیون به یک صنعت است – نه با یک پیشرفت همهمنظوره، بلکه با سختافزار غیرجذاب و وظیفهمخصوص که بیصدا جایگزین یک کار خاص، پرهزینه و از نظر فیزیکی طاقتفرسا میشود، هر بار یک مزرعه.