Revolutionering af landbrug: Robotteknologiens rol i øget produktivitet og bæredygtighed

Landbrugsindustrien søger altid efter måder at forbedre effektiviteten, øge udbyttet og reducere spild. En af måderne at gøre dette på er gennem robotter.

Robotteknologi er faktisk blevet en integreret del af landbrugs- og fødevareproduktionsprocesser. Formålet med robotteknologi i landbrug er at hjælpe sektoren med at forbedre produktiviteten og den miljømæssige bæredygtighed.

Robotter i landbrugsindustrien

Traditionelt landbrug uden robotter er mere tidskrævende og kræver betydelige menneskelige ressourcer til håndtering af de forskellige landbrugsprocesser. Derudover indebærer det mangel på præcis information om vejr, jordbundsforhold og brug af gødning. Da de fleste landbrugsaktiviteter i øjeblikket udøves traditionelt, resulterer det ofte i ikke-profitable og ikke-økonomiske landbrug.

Som følge heraf erstatter avancerede AI-baserede systemer som sensor-teknologi, IoT, datastyringsteknologi, intelligente beslutningsalgoritmer, robotter, droner og avancerede mekanismer det traditionelle landbrugssystem.

Disse systemer gør landbrugsprocessen uden anstrengelse, tids-effektiv, omkostnings-effektiv, højproduktiv og bæredygtig.

Denne landbrugsrevolution er drevet af behovet for betydeligt øget produktion. Med FN’s estimering af verdens befolkning forventes at stige fra 8 milliarder til 9,7 milliarder i 2050, vil landmænd stå over for alvorligt pres for at følge med efterspørgslen.

Derfor forventes landbrugsrobot-markedet at vokse fra 13,5 milliarder dollars i 2023 til over 40 milliarder dollars i 2028, ifølge MarketsandMarkets. Ligeledes dominerer Nordamerika i øjeblikket den største markedsandel i landbrugsrobot-industrien takket være den bredt anvendte automation på tværs af industrier som e-handel, fødevarer og drikkevarer, bilindustri og farmaceutisk industri.

Anvendelse af robotter i landbrugslandskabet

Landbrugsrobot-markedet er et dynamisk landskab med enorme muligheder. Lad os derfor se på det brede udvalg af anvendelser, som robotter har inden for landbrugsindustrien.

Startende med mere simple opgaver, erstatter selv kørende traktorer og robotter langsomt kørende maskiner til såning af frø. Her arbejder maskinsyn og bevægelsessensorer sammen om at undgå hindringer, mens de navigerer i marken. For eksempel bruger selv kørende traktorer GPS-baseret selvkørende teknologi med planer om at integrere maskinel læring for at hjælpe traktorerne med at identificere nye hindringer eller dyr på deres vej.

En primær anvendelse af robotter på landbrug kan ses i plukning og pakning af frugt og grønt. Takket være nøjagtigheden og hastigheden, som robotter kan opnå for at forbedre størrelsen af udbyttet og reducere spild, er høst og plukning en af de mest populære robotanvendelser.

Selv gentagne opgaver i forbindelse med husdyrlandbrug, såsom malkning af køer, udsætning af foder og overvågning af land til græsning, kan automatiseres. Og ved at automatisere langsomme, gentagne og kedelige opgaver for landmænd, giver landbrugsrobotter landmænd mulighed for at fokusere mere på at forbedre den samlede produktion.

Derudover anvendes robotter også til at udføre komplekse opgaver såsom overvågning af afgrøder og måling af pH-niveauer i jorden. Robotter kan også programmeres til at udføre afgrødevedligeholdelse ved at beskære planter, ukræfte jord, anvende insekticider og give vand.

For at bekæmpe ukrudt bruger virksomheder computer-syn og en række mekaniske værktøjer, der giver robotter mulighed for at plukke ukrudt i stedet for at bruge kemikalier. Ligesom smarte sprøjter er parret med computer-syn-kameraer til at identificere ukrudt til målrettet herbicidanvendelse.

Innovation i landbrugsrobotteknologi

Innovation er afgørende i enhver sektor, og det er nu mere relevant i landbrug end nogensinde før, da accept af nye teknologier som robotteknologi vil være en afgørende faktor i at ændre landbrugets ansigt. Med en verdens befolkning, der vokser i en ufattelig hastighed, er nye innovationer i landbrug blevet nødvendige.

Selvom vi er kommet langt, siden de første industrirobotter blev opfundet i 1950’erne, er det over de seneste par år, at innovationen i robotteknologians anvendelse i landbrug er fremskredet betydeligt. Lad os derfor se på nogle af de vigtigste innovationer i landbrugsrobotteknologi.

Landbrugsautomatisering

Landbrugsautomatisering reducerer menneskelig indput og fejl ved at kombinere:

• Landbrugsmaskiner
• Computersystemer
• Elektronik
• Kemiske sensorer
• Datastyring

Ved at bruge automatiserede høstmaskiner og selv kørende traktorer, gør landmænd effektivt brug af ressourcer og producerer højere udbytte.

Automatisering er allerede en stor del af landbrugsprocessen, men da det bliver endnu mere vigtigt i de kommende år, vil den øgede niveau af automatisering give landmænd mulighed for at fokusere mere på kreative, komplekse og andre kritiske aspekter af deres forretning. Og takket være automatisering, får de fleste landmænd nu mulighed for at tilbringe mere tid med deres familie end før.

GIS i landbrug

Geografiske informationsystemer i landbrug afhænger af teknologi som satellitter til at forstå typer og position af afgrøder, gødning, jordstatus og relateret information. Ved at udnytte data genereret fra GIS-fjernsanalyseenheder og software, kan landmænd derefter træffe informerede beslutninger.

Foruden at bruge denne teknologi til at bestemme den bedste placering af afgrødeplantning i marken og forbedre jordens ernæring, kan GIS-software også hjælpe med dyrens sundhed, frugtbarhed og ernæring ved at overvåge dyrenes bevægelser.

Lodret landbrug

En ny populær måde at dyrke landbrug på er lodret landbrug eller indendørs landbrug, hvor planter dyrkes i en fuldstændigt reguleret miljø. Her mødes plantens behov ved at kunstigt give dem vand, lys og næringsstoffer ved hjælp af hydroponisk, akvaponisk og aeroponisk teknik.

Den kontrollerede miljølandbrug (CEA) reducerer vandforbruget betydeligt, beskytter planterne mod ugunstige vejrforhold og maksimerer udnyttelsen af areal til dyrkning for at give en pålidelig og højere udbytte, samtidig med at den gør effektivt brug af ressourcer og reducerer arbejdsomkostningerne ved at bruge robotter til høst og plantning.

Klik her for at lære mere om lodret landbrug.

Droner

Ubemandede luftfartøjer eller droner bliver mere og mere nyttige til at overvåge afgrøder. Ved at bruge avancerede sensorer, kan droner hjælpe med at overvåge planters vækst, detektere sygdomsstress, overvåge marktemperatur og sprøjte pesticider, vand eller gødning på ønskede steder i marken. Disse enheder kan også bruges til billedanalyse og jordfrugtbarhed samt til at overvåge jordkvalitet og sikre, at afgrøderne ikke påvirkes af miljøfaktorer som tørke eller oversvømmelse.

Imens bruges droner i husdyrlandbrug til at overvåge græsgange og spore dyrs bevægelser på store arealer. Nogle droner er udstyret med termiske kameraer til at detektere syge dyr med høj kropstemperatur. På denne måde hjælper droner landmænd med at opnå omfattende data til at træffe rettidige beslutninger.

Kunstige bestøvere

Bestøvning, der er en proces til at muliggøre befrugtning og frøproduktion, er afgørende for overlevelsen af mange afgrøder. Men bestøvning står over for mange udfordringer, såsom habitattab, pesticidanvendelse og dalende bidipopulationer.

Som følge heraf sker der en øget innovation, såsom robotinsekter, der efterligner adfærd og udseende af naturlige bestøvere. Her er små maskiner udstyret med sensorer, kameraer, kunstig intelligens (AI) og mikro-aktuatorer, der giver dem mulighed for at flyve, navigere og bestøve blomster selvstændigt.

I forhold til manuel bestøvning er AI-robotinsekter ikke kun mere præcise, fleksible, skalerbare og omkostningseffektive, men kan også arbejde under enhver vejrforhold og i enhver miljø. Disse bestøvere kan også programmeres til at målrette bestemte afgrøder eller planter, undgå uønsket krydsbestøvning eller forurening.

Ved at reducere presset på naturlige bestøvere, hjælper AI-robotinsekter med at genskabe økosystemer og biodiversitet, samtidig med at de skaber nye muligheder for uddannelse, forskning og innovation inden for robotteknologi og bioteknologi.

Laserfugle

I fortiden afhængige landmænd af traditionelle fugleskræmmere til at holde fugle eller gnavere væk, der kan være en plage for voksende afgrøder på åbent land. Men i dag vender landmænd sig til højteknologiske enheder med bevægelsessensorer til at holde fugle væk fra afgrøderne.

En forsker fra University of Rhode Island hjalp med at designe en laserfugleskræmmer, der projicerer grønt laserlys, som fugle er følsomme over for. Usynligt for mennesker i dagslys, kan det skyde en laserstråle 600 fod på tværs af en mark for at skræmme fugle. Laserfugleskræmmeren er placeret inde i en plasticbucket for at beskytte den mod vejret og er fastgjort til en justerbar stolpe.

Husdyrlandbrugsteknologi

Fremvoksende husdyrteknologier giver landmænd mulighed for at strømline landbrugsdrift, forbedre dyrepleje og øge produktiviteten. For eksempel giver teknologivirksomheder mulighed for at automatisere opgaver som mælkeanlæg til at malke køer uden menneskelig indgriben, foderanlæg til at give dyr foderblandinger tilpasset deres specifikke behov og i passende mængder, og rensningsanlæg til at fjerne affald og skabe rene og sygdomsfrie miljøer.

I mælkeindustrien udvikler virksomheder sensorer til at overvåge mælkeproduktion og -kvalitet, sundhed og graviditetshormoner i realtid. Ifølge rapporter bruger 12% af mælkegårdene robotter, hvilket forventes at stige til 20% i de kommende fem år. Imens hjælper virtuelle hegn landmænd med at flytte dyr, der bærer en sensor, på afstand.

Virksomheder

Med så megen innovation, der sker i landbrugsrobotindustrien, lad os nu se på nogle af de fremtrædende og nøgleaktører:

1. FarmWise

En førende innovator inden for landbrugsteknologi og robotteknologi, FarmWise har samlet 73,9 millioner dollars i 9 finansieringsrunder, ifølge CB Insights. Virksomheden bruger en kombination af AI, computer-syn og robotteknologi til at bygge produkter, der er rettet mod at fjerne ukrudt uden at bruge kemikalier og dataindsamling på grøntsagsfarme.

For nylig præsenterede virksomheden sin nye ukrudtsbekæmpelsesenhed, Vulcan, på World Ag Expo 2023, der bruger computer-syn og dyb læring til at fjerne ukrudt med høj præcision.

2. Deere & Company

Denne børsnoterede virksomhed er kendt for sin traditionelle landbrugsmaskiner og anvender teknologier som AI, IoT, robotter, maskinlæring, big data osv. til at træffe datadrevne beslutninger. Handler til 382,20, er John Deeres aktier faldet 10,86% år-til-dato (YTD).

(DE )

Virksomheden har en markedsværdi på 110,07 milliarder og betaler en udbytteafkast på 1,41%, mens den har en P/E (TTM)-forhold på 11,30 og ROE (TTM) på 47,73%. For tredje kvartal, der sluttede den 30. juli 2023, rapporterede John Deere et nettoresultat på 2,978 milliarder dollars.

3. Carbon Robotics

En førende innovator inden for landbrugsrobotteknologi og Carbon Robotics bruger AI, computer-syn, robotteknologi og laser til at give landmænd mulighed for at strømline deres ukrudtsbekæmpelsesprocesser. Virksomheden tilbyder en selvstændig laser-ukrudtsbekæmpelsesenhed til kommercielt landbrug, der bruger dyb læring til at identificere og fjerne uønskede planter.

Det er også på vej til at levere LaserWeeder til 17 amerikanske stater og tre canadiske provinser. I april i år samlede Carbon Robotics 30 millioner dollars, hvilket bringer den samlede indsamlingssum til 67 millioner dollars, for at accelerere sin produktion og internationale udvidelse.

4. Trimble

Aktierne i Trimble (TRMB), en virksomhed, der bygger robot- og autonome teknologier til landbrugsmaskiner, er faldet 16,12% i år og handler til 42,41 med et P/E (TTM)-forhold på 31,61 og ROE (TTM) på 8,16%. For tredje kvartal rapporterede virksomheden en omsætning på 957,3 millioner dollars, en stigning på 8,2% i forhold til sidste år, og en ikke-GAAP-gevinst på 0,68 dollars per aktie.

(TRMB )

Ved kvartalets afslutning havde Trimble 216,8 millioner dollars i kontanttilgange og dens samlede gæld var på 3,05 milliarder dollars. Da kapløbet mellem landbrugsmaskinvirksomhederne om at automatisere landbrug accelererer, meddelte AGCO Corp (AGCO.N) for nylig, at de ville købe en 85% ejerandel i Trimbles landbrugsforretning for 2 milliarder dollars.

5. AgEagle Aerial Systems Inc.

Denne virksomhed, der har omkring 150 ansatte, tilbyder drone-baserede data-løsninger til at give landmænd mulighed for at forbedre afgrødehåndtering. Foruden landbrug tilbyder virksomheden sine fuld-stack drone-løsninger i energi-, bygge- og regeringssektorerne.

(UAVS )

I september lancerede AgEagle sin faste vinge-ubemandede luftfartøj eBee VISION-drone. Med en markedsværdi på 15,83 millioner dollars handler AgEagles (UAVS) aktier til 0,13 dollars, mens de har et P/E (TTM)-forhold på -0,22. I august rapporterede virksomheden en betydelig nedgang i deres andenkvarterresultater med en omsætning på 3,28 millioner dollars efter at have set en vækst i omsætningen på 95,62% sidste år.

Fordele og ulemper ved landbrugsrobotteknologi

Automatisering af landbrugssystemer giver en række fordele:

• I modsætning til mennesker kan robotter arbejde hurtigere og i længere perioder uden at blive trætte eller kede af det, og de har ikke brug for pauser, reduktion i produktivitet eller risiko for skade.

• Ved at reducere spild og omkostningerne til arbejdskraft og landbrugsdrift, giver landbrugsrobotteknologi en omkostningseffektiv metode.

• Da robotter ikke er følsomme over for menneskelig fejl, kan de udføre både gentagne og komplekse opgaver nøjagtigt og præcist på hele processen.

• Med robotter behøver man ikke at bekymre sig om mangel på arbejdskraft til sæsonbestemte opgaver eller afgrøder, der bliver liggende i jorden og ikke bliver palleteret til distribution i tide.

• Takket være deres avancerede perceptionsevner, selvstændige beslutningsmuligheder og præcise udførelse kan robotter opnå nøjagtige og effektive produktionsmål, selv under komplekse, hårde og farlige miljøer.

Men automatisering af landbrugssystemer er ikke uden ulemper:

• Den største bekymring ved robotter er, at de er dyre. Selvom omkostningerne kan kompenseres af forbedret effektivitet og udbytte, er det stadig en betydelig initial omkostning, selvom teknologien udvikler sig, og omkostningerne vil gå ned.

• Robotter kræver også elektricitet og regelmæssig vedligeholdelse for at holde dem i gang, hvilket yderligere tilføjer til omkostningerne ved at bruge dem.

• Landbrugsrobotter kræver komplekse algoritmer til at gøre dem i stand til at udføre enhver opgave, hvilket også betyder, at landmænd har brug for træning, før de kan bruge dem.

Konklusion

Så, som vi så, har robotter været mere og mere i fokus for både forskning og industri, hvilket har resulteret i en hurtig udvikling af landbrugsrobotter. Ved at integrere perception, beslutning, kontrol og udførelsesteknikker er betydelige forbedringer blevet opnået.

Dette giver mening på baggrund af en voksende befolkning og øgede mangel på land og vand, hvor landbrugsrobotter spiller en unik og integreret rolle ved at tilbyde en smartere, sikrere og mere produktiv måde at dyrke landbrug på!