Seberapa jauh kita bisa 'berevolusi'? Laporan dari Hokkaido di garis depan penelitian robot pertanian.

Meskipun dalam demonstrasi hari ini tidak ada manusia yang mengendarai traktor itu, normalnya, operator mengendarai salah satu traktor itu, untuk memantau pekerjaan setiap traktor dan, jika perlu, mengoperasikan traktor-traktor tersebut. Teknik yang paling sulit adalah membuat semua traktor itu berbelok tanpa bertabrakan. Pada tahap ini, jika pembelokan langsung dinilai sulit, semua traktor harus berhenti dan berbelok secara bergantian. Ini mengakibatkan waktu henti kerja. Memang, salah satu bidang fokus kami saat ini adalah mengurangi waktu henti kerja ini.

Robot-robot itu berangkat ke lahan, bekerja, dan kembali lagi. Hingga titik ini, traktor robot yang mampu melakukan perjalanan secara otonom dan otomatis saat ini belum dijual oleh produsen mana pun di seluruh dunia. Karena kemampuan ini berguna selama musim kerja pertanian yang membutuhkan kerja malam hari, minat terhadapnya di kalangan petani sangat besar. Selain otomatisasi di lahan, yang koordinasinya sedang dikembangkan, kami juga mengincar otomatisasi perpindahan antar-lahan. Bisa dikatakan bahwa ini juga merupakan salah satu bentuk masa depan pertanian.

Dilengkapi dengan sensor deteksi halangan depan/belakang/kanan/kiri. Pemasangan sistem keselamatan, seperti kemampuan membunyikan alarm, melambat, dan berhenti jika ada halangan yang terdeteksi dalam jarak tertentu, telah mengalami kemajuan. Namun, untuk menerapkan ini dalam penggunaan praktis, masih banyak rintangan, seperti menghadapi jalan pertanian yang berkelak-kelok dan mengatasi persoalan dengan hukum lalu lintas, dll.

Drone ini terbang sepenuhnya otomatis dengan kecepatan, ketinggian, dan jalur penerbangan yang telah diprogram sebelumnya dan terpasang pada drone. Mengatur gerakan drone dengan pengoperasian manual membuat drone tidak stabil. Memang, drone bergantung juga pada kondisi terbang dan dipengaruhi oleh angin, namun, memiliki kemampuan untuk mengikuti jalur penerbangan terprogram secara sangat akurat menawarkan keunggulan yang jelas dibandingkan pengoperasian manual.

Dengan populasi pelanggan profesional yang semakin menua dan berkurang, persoalan mengonversi pertanian menjadi skala besar dan memantau area yang luas dapat ditangani dengan teknologi drone.

Penggunaan utama perahu berpengendali radio, yang saat ini digunakan untuk pengendalian hama, adalah di sawah-sawah (padi) yang luas. Untuk menghindari kesulitan, seperti menabrak tanggul beton, dll., operator harus memanuverkan perahu dengan menuntunnya.

Karena itu, meskipun sebenarnya dapat berjalan lebih cepat, perahu harus berjalan pada kecepatan manusia berjalan. Jika perahu bisa bernavigasi tanpa awak dan secara otonom, kecepatannya bisa dimanfaatkan sepenuhnya. Dengan demikian, petani akan bisa melakukan pekerjaan lain, seperti memotong rumput, dll., sambil mengawasi perahu dari atas tanggul. Otonomisasi dan otomatisasi membantu mengeluarkan kemampuan penuh yang ditawarkan oleh teknologi, meskipun tetap ada koordinasi dengan manusia.

Saat ini, robot pertanian kami baru mampu melakukan tugas-tugas sederhana. Karena itu, langkah berikutnya adalah menggunakan AI (kecerdasan buatan) untuk mentransformasi robot pertanian itu sendiri menjadi robot cerdas. Misalnya, sistem yang memudahkan pemupukan optimal dan penyemprotan pestisida di satu titik, dengan menggunakan drone yang ditunjukkan di sini untuk menafsirkan data pertumbuhan tanaman. Ini bisa dibuat jadi cerdas dengan IoT (Internet of Things - Internet Segala Sesuatu) dengan lebih jauh lagi menggabungkan data yang dikumpulkan oleh robot-robot ini dengan data cuaca yang didapatkan oleh satelit pengamatan bumi, dst. Pada akhirnya, pengetahuan ahli yang telah dikembangkan oleh para petani itu sendiri akan ditransfer ke robot-robot ini. Saya rasa ini adalah salah satu gambaran masa depan.

Tentu saja. Afinitas untuk IoT menggunakan teknologi robot dan data besar sangatlah kuat. Dengan menggunakan robot untuk mengumpulkan informasi, robot dapat berkembang sambil bekerja berdasarkan data yang sudah terkumpul. Namun demikian, karena hanya satu sampai dua tugas pertanian dapat dilakukan setiap tahunnya, akan butuh waktu sangat lama untuk mengonversi semua pengetahuan praktis itu menjadi data besar. Untuk menerapkan AI dalam praktik dalam jangka pendek, tugas-tugas optimal perlu dikendalikan dengan mengonversi informasi yang cukup padat menjadi pengetahuan yang dikodifikasi.

Selain itu, menggabungkan berbagai fungsionalitas ke dalam peralatan pertanian robot merupakan tantangan lain. Gagasan lain adalah menambahkan kemampuan memanen dan mengangkut benda berat pada fungsi asli traktor yang digunakan untuk membajak, menanam, dan memupuk bibit. Dengan menggunakan traktor yang ada sekarang sebagai kaki, kita juga dapat merobotkan alat tambahan terhubung-data yang menjadi tangan untuk memberinya keterampilan cerdas. Misalnya, dengan menggunakan teknologi mirip drone, AI juga sangat efektif dalam melakukan tugas sambil melakukan pemeriksaan, karena kondisi tanaman bisa diidentifikasi dari gambar.

Seiring dengan evolusi teknologi penginderaan dan analisis data, pada akhirnya akan didapatkan kemampuan untuk secara akurat menentukan perbedaan keadaan tanaman di lahan pertanian dan mendeteksi tanda-tanda hama yang tidak teramati oleh mata manusia. Berdasarkan hal itu, produktivitas per kapita dan hasil panen per satuan luas akan meningkat, dan secara bersamaan, kita akan dapat menghemat input material, seperti pupuk, dll., dan menjadikan pertanian lebih efisien. Dengan mengatasi kekurangan tenaga kerja dan mewariskan kebijaksanaan petani terampil melalui data, teknologi robot akan memberikan kontribusi besar pada penciptaan keberlanjutan pertanian dan menghentikan penurunan tingkat swasembada.

Saat ini, kami tengah mempertimbangkan untuk membuat lahan pertanian untuk melakukan uji verifikasi pertanian tanpa awak dengan masyarakat otonom di Hokkaido. Bila ada ruang tertutup, kami dapat secara bebas melakukan uji verifikasi untuk gerakan di dalam lahan dan robot pemantauan jarak jauh. Langkah pengembangan akan menjadi lebih cepat dengan melibatkan berbagai industri, seperti produsen peralatan pertanian, tentunya, dan kendaraan, dll., dan dengan mampu melakukan sebanyak mungkin pengujian dalam kondisi yang tidak terbatas.

Bagi kami di Jepang yang saat ini terlibat dalam penelitian ini, kami juga memandang hal ini sebagai peluang yang sangat signifikan. Tren di kalangan petani mengarah pada lahan pertanian yang semakin luas seiring dengan menurunnya jumlah pekerja pertanian di semua negara. Namun, jika kita mencoba untuk meningkatkan ukuran traktor, pertanian akan menjadi sangat mahal karena para petani harus mengganti semua mesin kerja mereka saat ini. Karena persoalan keselamatan, traktor besar sulit untuk dikonversi agar bisa melakukan operasi tanpa awak. Masalah lainnya adalah bahwa pertanian tanah tidak akan mampu menopang traktor yang berukuran terlalu besar. Akibatnya, pilihan yang realistis adalah mengonversi traktor kecil untuk operasi tanpa awak dengan teknologi untuk gerakan terkoordinasi. Di masa mendatang, mungkin akan ada juga pergeseran signifikan ke model agribisnis skala besar di luar negeri yang akan memungkinkan teknologi robot kecil Jepang memasuki pasar global.