ญี่ปุ่นพัฒนาหุ่นยนต์เก็บเกี่ยวผลผลิต รับมือการขาดแคลนแรงงาน
ญี่ปุ่นพัฒนาหุ่นยนต์เกษตรอัจฉริยะ เดินเองในแปลงสตรอว์เบอร์รีได้โดยไม่ทำพืชเสียหาย หวังลดภาระแรงงานสูงวัยที่กำลังแก่ตัวและลดน้อยลงทุกปี
การขาดแคลนแรงงาน ถือเป็นอีกหนึ่งปัญหาใหญ่ที่สามารถพบได้ในหลายประเทศ เนื่องจากการขยายตัวของสังคมสูงอายุ รวมถึงประชากรในประเทศไม่สนใจธุรกิจในส่วนนี้ โดยเฉพาะในไร่สตรอว์เบอร์รีผลไม้โปรดของใครหลายคน ที่หลายประเทศประสบปัญหาขาดแคลนจนต้องนำเข้าแรงงานแต่ก็ยังไม่ตอบโจทย์นัก
แต่ทุกอย่างอาจเปลี่ยนไปเมื่อมีการคิดค้นหุ่นยนต์เก็บสตรอว์เบอร์รีอัตโนมัติ
หุ่นยนต์เก็บสตรอว์เบอร์รีอัตโนมัติจากญี่ปุ่น
ผลงานนี้เป็นของทีมวิจัยแห่ง Osaka Metropolitan University จากญี่ปุ่น กับการคิดค้น หุ่นยนต์เก็บสตรอว์เบอร์รีอัตโนมัติ ที่จะช่วยในการเก็บเกี่ยวผลผลิตที่มีความละเอียดอ่อนในการดูแลสูง ช่วยแบ่งเบาภาระของและแก้ปัญหาขาดแคลนแรงงานภาคการเกษตรที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง
ตัวหุ่นได้รับการออกแบบด้วยอัลกอริทึมเฉพาะทาง รองรับการเคลื่อนไหวสองรูปแบบคือ เคลื่อนไปยังจุดหมายที่กำหนด เช่น โซนที่มีผลไม้พร้อมจะเก็บเกี่ยว หรือเคลื่อนที่เลียบไปตามแปลงโดยรักษาระยะห่างอย่างเหมาะสม แม้จะเคลื่อนที่ไปยังพื้นที่ขรุขระหรือมีความสูงต่างระดับได้อย่างราบรื่น
เคล็ดลับของระบบนี้คือ LiDAR เซ็นเซอร์แสงที่ติดตั้งเอาไว้ในอุปกรณ์อัจฉริยะรุ่นใหม่หรือรถยนต์ไร้คนขับ อาศัยการสร้างแผนที่ 3 มิติอย่างละเอียดเพื่อประเมินสภาพแวดล้อมภายในพื้นที่แบบเรียลไทม์ ช่วยให้ตัวหุ่นสามารถเคลื่อนที่ได้โดยไม่ทำให้พืชพรรณเสียหาย
ในขั้นตอนการทดสอบกับสถานที่จริงพบว่า ตัวหุ่นสามารถขับเคลื่อนไปตามแนวไร่อย่างราบรื่น สามารถเคลื่อนที่ไปยังจุดหมายที่กำหนดได้แม่นยำ หรือขับเคลื่อนไปตามแนวไร่ในพื้นที่จริงโดยไม่ก่อให้เกิดความเสียหาย พร้อมรักษาระยะห่างจากแปลงไว้คงที่ แม้จะถูกนำไปทดสอบการใช้งานภายในพื้นที่จริง
นี่จึงเป็นอีกหนึ่งตัวเลือกน่าสนใจที่อาจช่วยแก้ปัญหาขาดแคลนแรงงานที่เกิดในหลายประเทศ
ปัญหาขาดแคลนแรงงานและแนวโน้มของหุ่นยนต์
แนวคิดในการนำหุ่นยนต์เข้ามาทดแทนแรงงานไม่ใช่เรื่องแปลก โดยเฉพาะในประเทศที่มีอัตราการเกิดน้อยจนเข้าสู่สังคมผู้สูงอายุอย่างญี่ปุ่น แต่อันที่จริงที่ประสบปัญหานี้ไม่ได้มีเพียงพวกเขา แต่เกิดขึ้นกับหลายประเทศ เช่น สหรัฐฯ, สหราชอาณาจักร, เกาหลีใต้ ฯลฯ ล้วนเผชิญปัญหานี้ทั้งสิ้น
ในกรณีญี่ปุ่นอาจเลวร้ายกว่าที่อื่นสักหน่อยเนื่องจากพวกเขามีอัตราเปิดรับแรงงานต่างชาติน้อยกว่า ปัญหาขาดแคลนแรงงานภาคการเกษตรจึงยิ่งทวีความรุนแรง นั่นทำให้พวกเขาเร่งพัฒนาเทคโนโลยีอัตโนมัติและหุ่นยนต์ขึ้นมารองรับ เพื่อแก้ปัญหาและแบ่งเบาภาระแรงงานภาคส่วนนี้ที่อายุมากขึ้นทุกปี
ระบบนำทางที่พวกเขานำมาติดตั้งนี้สามารถเคลื่อนที่ไปในพื้นต่างระดับได้ หลีกเลี่ยงการชนเข้ากับพืชพรรณและผลผลิตภายในแปลง รวมถึงการสร้างความเสียหายต่อโครงสร้างพื้นฐานในพื้นที่ เช่น อุปกรณ์ทางการเกษตร และท่อส่งน้ำโดยอัตโนมัติได้อย่างแม่นยำ
ตัวหุ่นจึงสามารถนำไปใช้งานได้อย่างหลากหลาย ทั้งในแปลง ฟาร์ม หรือโรงเรือนขนาดเล็กซึ่งมีพื้นที่แคบ ไม่สามารถรองรับอุปกรณ์นำทางเทอะทะได้เหมือนฟาร์มหรือสวนขนาดใหญ่ เนื่องจากตัวหุ่นต้องการเพียงพื้นที่พอให้คนเข้าปฏิบัติงาน ก็สามารถเคลื่อนไหวภายในพื้นที่เหล่านั้นโดยสะดวก
แน่นอนว่าแค่ระบบนำทางอย่างเดียวไม่สามารถใช้เป็นหุ่นยนต์ได้ แต่ทางทีมวิจัยเคยพัฒนาอัลกอริทึมแยกแยะผลสตรอว์เบอร์รีสุก ผ่านการวิเคราะห์ผล ดอก ก้าน ของต้น พร้อมประเมินขนาดสีและรูปร่างของตัวผล เพื่อแยกแยะสตรอว์เบอร์รีที่สุกเหมาะกับการเก็บเกี่ยวออกมาแล้วเช่นกัน โดยมีระดับความแม่นยำเฉลี่ยอยู่ที่ 93%
นี่จึงเป็นอีกหนึ่งแนวทางรับมือและแก้ไขปัญหาขาดแคลนแรงงานภาคการเกษตรในอนาคต
เป้าหมายของทีมวิจัยยังไม่ได้จบลงเท่านี้ การตรวจสอบและเก็บเกี่ยวผลผลิตอย่างสตรอว์เบอร์รีเป็นเพียงจุดเริ่มต้น ในอนาคตพวกเขาคาดหวังว่า หุ่นยนต์ที่พัฒนาจะสามารถนำไปใช้ร่วมกับผลผลิตชนิดอื่น เช่น มะเขือเทศ แตงกวา แตงโม รวมถึงการใช้ในด้านอื่นอย่างการตัดแต่งกิ่งหรือตรวจสอบโรคเป็นลำดับต่อไป
ที่มา
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168169925001073?via%3Dihub