في أحد حقول الأرز بمحافظة نييغاتا باليابان تم العثور على روبوت صغير يسير على عجلات برتقالية كبيرة بينما يقطع الأعشاب الضارة. إن عمل هذه الآلة الصغيرة أمر بالغ الأهمية لتشكيل مستقبل الزراعة. كما يؤدي مهمة قد تكون مملة بالنسبة للمزارع.
في حين تم تطوير الروبوتات للفعل كل شيء؛ بدءًا من القص والبذر إلى قطف الفاكهة بالمزارع. حيث إن إزالة الأعشاب الضارة من أكثر الأعمال تعقيدًا.
كما يمكن لروبوت إزالة الأعشاب الضارة ”أكيبونو“ أن يعمل إما بشكل مستقل أو عن طريق التحكم عن بعد، حول حقول الأرز باستخدام أجهزة الاستشعار ونظام تحديد المواقع العالمي وملحقات على غرار أداة تشذيب الأوتار.
“أكيبونو”، والتي تعني “الفجر” باللغة اليابانية، هو جزء من مشروع أوسع يهدف إلى تنشيط أكبر منطقة لزراعة الأرز في اليابان. وهناك حاجة ماسة إلى المشروع في نييغاتا. حيث وجد مسح أجرته حكومة المحافظة أنه بحلول عام 2020 انخفض عدد المزارعين في المنطقة بنسبة 60% منذ عام 2005.
روبوتات إزالة الأعشاب الضارة
تأسست الشركة الناشئة Akebono – FieldWorks Co المحدودة. التي طورت الروبوت، في يونيو 2023.
وقال كاي ياماغيشي؛ رئيس الشركة: ”نريد تطوير روبوتات يمكنها مساعدة المجتمع، وأن نستخدم نقاط قوتنا في مجال الروبوتات لتوليد تجربة زراعية ممتعة للمساعدة في تعزيز توظيف الشباب المواطنين الرقميين في الزراعة”.
درس “ياماغيشي” علم الروبوتات في المدرسة الثانوية ثم بجامعة ناغاوكا للتكنولوجيا. وشارك في العديد من مسابقات الروبوتات. بما في ذلك مسابقة الروبوتات ABU Robocon، وهي حدث آسيوي-أوقيانوسياني أسسه اتحاد إذاعة آسيا والمحيط الهادئ (ABU)؛ حيث تتولى الروبوتات إكمال مهام محددة زمنيًا.
كما شغل منصب قائد فريق لمدة سبع سنوات، وكان فريقه أحد الفائزين بالجائزة الأولى في مسابقة الروبوتات خلال حدث تم تنظيمه بالصين.
بعد أن سمع “ياماغيشي” وزملاؤه عن معاناة عائلة صديقه في إزالة الأعشاب الضارة من حقول الأرز بسبب حرارة ورطوبة صيف اليابان. قرروا تطبيق خبرتهم في صناعة روبوتات زراعية.
روبوتات الحقول لتحسين مستقبل الزراعة
وينصب تركيزهم على الروبوتات التي يمكن أن تعمل على طول حواف الحقول. حيث تميل الأعشاب الطويلة نسبيًا إلى النمو. ومن شأن إزالة الأعشاب الضارة أن تقلل أيضًا من موائل الحشرات، مثل: سوسة ماء الأرز والبق النتن وحفار الساق الأصفر ونطاط النباتات البني، والتي تضر بالمحاصيل.
وذلك يقلل من الحاجة إلى المبيدات الحشرية التي تستخدم في معظم حقول الأرز بالمحافظة. ويقول “ياماغيشي” إن هذا يمكن أن يساعد في إقناع بعض المزارعين بالتحول إلى الأساليب العضوية.
وكان رد فعل مزارعي الأرز إيجابيًا تجاه المساعدين الميكانيكيين عندما أجرت الشركة تجارب ميدانية واسعة النطاق العام الماضي.
على سبيل المثال: أنشأت شركة FieldWorks نحو 15 نموذجًا أوليًا من روبوتات أكيبونو التي يمكن التحكم بها عن بعد أو بشكل مستقل. وبعد الانتهاء من تطوير الأجهزة يعمل الفريق الآن على الانتهاء من البرمجيات.
ويشعر “ياماغيشي” بالتفاؤل بأن روبوتات أكيبونو لن تساعد مزارعي الأرز فحسب، بل تساعد أيضًا أولئك الذين يزرعون الهليون والخضراوات الأخرى. قائلًا: “لدينا 30 شخصًا في فريقنا. نحن سريعون ومرنون ولدينا تكنولوجيا متطورة. والشيء الأكثر أهمية بالنسبة لنا هو عدم الاستسلام أبدًا”.
إن تطوير الروبوت من قبل شركة FieldWorks هو جزء من مشروع أوسع تقوده جامعة ناغاوكا للتكنولوجيا. وبالتالي سوف تمول الوكالة اليابانية للعلوم والتكنولوجيا المشروع ليشارك في النسخة الإلكترونية KOME-DOKORO COI-NEXT من مجلة Nature مع أكثر من 40 مؤسسة تعليمية وحكومات محلية وشركات خاصة وبنوك وتعاونيات زراعية. وذلك بسبب انخفاض أسعار الأرز وشيخوخة السكان واستنزاف القوى العاملة وتراجع الصناعة.
وتستهدف هذة المشاركة إنشاء اقتصاد حيوي دائري متنامٍ في منطقة نييغاتا من خلال الابتكار. حيث يتصور قادة المشروع أن مستقبل الزراعة في غضون 10 سنوات سوف يكون مربحًا وجاذبًا للشباب وقادرًا على المشاركة في مختلف الصناعات. ما يؤدي إلى إنشاء صناعات جديدة.
البط الإلكتروني
يقول يويا تاكيموتو؛ أستاذ مساعد في الهندسة بجامعة ناغاوكا للتكنولوجيا: “يتدفق الناس من نييغاتا إلى المدن الكبرى مثل طوكيو. لذلك لا يوجد شباب للعمل في حقول الأرز”.
وأضاف: “لجذب المزارعين الشباب نحتاج إلى جعل عملهم أكثر كفاءة من خلال استخدام الروبوتات التي يمكنها إزالة الأعشاب الضارة والأنظمة التي يمكنها مراقبة الحقول”.
وبينما يعمل فريق تاكيموتو كمستشار لشركة FieldWorks طوروا الروبوت أكيبونو ذاتي القيادة، أطلقوا عليه مؤقتًا اسم Aigamo، على اسم سلالة من البط يطلقها المزارعون في حقول الأرز لاستهلاك الأعشاب الضارة. ويمكن لهذا الروبوت أن يزيل الأعشاب الضارة من الحقل في ساعتين أو ثلاث ساعات؛ ما يحدث فرقًا كبيرًا بالنسبة للمزارعين.
وعلى غرار البط يمكن لأكيبونو إزالة الأعشاب الضارة داخل الحقول نفسها؛ حيث يتحرك في ممر بعرض 30 سنتيمترًا بين صفوف نباتات الأرز.
أما بالنسبة للتنقل فهو مزود بكاميرا ونظام LIDAR ومعالجة حركية عالية الدقة في الوقت الحقيقي. ما يعزز تقنية تحديد المواقع في أنظمة الملاحة العالمية عبر الأقمار الصناعية، وبالتالي يؤثر بالإيجاب في مستقبل الزراعة.
وتوجد ميزة أخرى للروبوت تتمثل في عجلاته المصممة لتوفير قوة جر في تربة حقول الأرز. والتي يمكن أن تكون لينة بشكل خاص داخل المزارع العضوية.
مزايا هندسة الروبوت
ينشر فريق ناغاوكا، الذي يضم ستة أشخاص، الآن الروبوت في تجارب حول نييغاتا. وهم يرغبون في تعديل هندسته لإزالة الأعشاب الضارة بين النباتات في نفس الصف، وهي مهمة صعبة تنطوي على رؤية الكمبيوتر والذكاء الاصطناعي.
وتشمل الوظائف الأخرى: مراقبة الثقوب التي تحدثها الحيوانات الصغيرة في الحقول وحولها، وخضخضة تربة الأرز لتزويدها بالأكسجين، وبالتالي تقليل انبعاثات الميثان. ومن شأن ذلك أن يسمح للمزارعين بمراقبة حقولهم عن بعد.
ومن التحسينات الأخرى اللازمة للروبوت قبل طرحه في السوق هو زيادة سعة بطارياته. التي تدوم حاليًا لمدة ثلاث ساعات فقط. وهذا من شأنه أن يخفض التكلفة الإجمالية من 3 آلاف دولار إلى نحو ألف دولار. وهو نطاق سعري سيكون بمثابة نعمة للمزارعين المجتهدين وموزعي الأرز، كما يقول “تاكيموتو”.
وأضاف: ”أعتقد أن أرز نييغاتا جميل ولذيذ. ونود أن يدعم هذا المشروع مبيعات الأرز داخل اليابان وكذلك أماكن مثل الولايات المتحدة والمملكة المتحدة وأوروبا”.
المقال الأصلي: (من هنـا)
