産業用ドローンの活躍は日に日に広がっています。人口減少・少子高齢化社会を迎えた日本にとって、特に農業分野でのドローンの活躍が大いに期待されています。農薬散布以外にもどんどん活躍の場を広げる産業用ドローンの今と未来をまとめました。
どんどん進化を続けている産業用ドローン。
農業分野でも活躍が期待されるドローンは、農薬散布にとどまらず、ドローンの性質を活かして様々な役割を担っています。
活躍しつづける産業用ドローンの今と、これからどのように活躍の場を広げていくのか、
これからの私たちの生活をよりスマートにしてくれるドローンについてまとめました。
日本の農業において様々な機械が活用されています。その中でも、最近大注目されているのがドローンの活躍です。
ドローンと聞くと空撮や趣味での利用をイメージする人もいると思います。
近年技術の発達により、農業用ドローンも多く開発され、機械によって特徴もあるので選べる時代になってきました。
なぜドローンがこんなにも利用されるようになったのでしょうか？
農業においてドローンを活用することで、肉体的、時間的、金銭的にも改善され、労働負担の軽減が期待できると言われています。
例えば、農薬散布の場合、人の手で撒いていく地上散布とヘリコプターを利用して空から撒く空中散布が行われます。そこで、農業用ドローンには農薬散布できるようのタンクがあり、飛ばしながら農薬を撒くことができ、人の手でやるよりも短時間で行うことができます。しかも、人の手では難しいような場所にもピンポイントで飛ばすことも出来るので今まで以上に仕事の幅も広がります。
金銭的にも人件費の削減や、ヘリコプターを利用するよりも低コストで使用することができます。そう考えると魅力的でもあり注目するのもわかります。
特に高齢化、少子化が進んでいる中、体力的な労働負担の軽減は助かることでしょう。
次に、様々なドローンがある中でも農薬散布を行う場合に利用される代表的な機体を、ピックアップして紹介していきます。
参考：農業⽤ドローンカタログ
◎ciDrone AG（ciRobotics）
画像引用先：https://www.cidrone.jp/product/
積載量：10L
飛行時間：10～15分
散布可能面積：1ha
サイズ：長さ1300×幅1300×高さ570mm
重量：10.9kg
最大離陸重量：24.9kg
価格：要問い合わせ
オート、セミオート、マニュアルプラスの3つのサポートモードがあり、散布初心者にもおすすめです。
農業散布に適したプロペラを採用し、通常のプロペラよりも飛散しにくくなっています。さらに、ドリフトを防げるようになっています。飛行機音も小さくするような効果もあります。作業後はバッテリーを外して、水洗いできるようになっています。
◎AGRAS T20（DJI）
https://www.dji.com/jp/t20
画像引用先：https://www.dji.com/jp/t20
積載量：16L
飛行時間：10～15分
散布可能面積：1.5ha
サイズ：長さ1795×幅1510×高さ732mm
重量：23.1kg
最大離陸重量：45.5kg
価格：要問い合わせ
MG-1シリーズを更に効率性と安全性をアップグレードしています。
T20は全方向デジタルレーダーを搭載し、障害物を全て水平方向から検知できます。
また、様々な地形の上空を飛行しながら自動で障害物回避できるため、高レベルでの作業安全性を実現しています。
※ドローンジョプラスのHPでも「MG–1」の紹介をしているので気になる方はこちら！
◎AC1500（エンルート）
画像引用先：https://enroute.co.jp/
積載量：9L/粒剤13L（オプション）
飛行時間：16分
散布可能面積：1ha/10分
サイズ：長さ1340×幅1530×高さ650mm
重量：11.9kg
最大離陸重量：24.9kg
価格：要問い合わせ
2019年の改良モデルです。
大型でパワフルなモーターと高性能なプロペラを搭載しています。取り外しを不要にした折りたたみ式プロペラや、バッテリー交換効率を考えた開閉式新キャノピーを採用しています。
大容量のバッテリーで広範囲で効率の良い散布を実現し、大型タンクを搭載しています。液体の残量も外から確認することができる材質になっています。また、オプションで用意されている粒剤散布装置にも簡単に交換することが可能です。
アームの折りたたみも可能で、高い飛行性を確保するために高性能プロペラを折りたたみ式にし、現地での組み立てや格納も簡単にできます。
※ドローンジョプラスのHPでは「株式会社エンルート」の紹介もしています。
◎Agri-Flyer（石川エナジーリサーチ）
http://ier.co.jp/
画像引用先：https://agri-flyer.ier-prod.jp/
タンク容量：8.5L
飛行時間：10〜14分
散布可能面積：〜1ha
サイズ：長さ2050×幅2050×高さ500mm
重量：16.9kg（バッテリー込み）
最大離陸重量：25.0kg
価格：要問い合わせ
超軽量マグネシウムを採用した強固なボディ構造と高耐久性に優れた機体です。
専用に開発されたモーターは、マグネシウムローターとアルミ巻線採用により1000時間の耐久性と軽量化を両立しています。
タンク下へポンプを配置し薬剤を使い切る構造、また重心変化を抑え安定した飛行ができます。
折りたたみ式で可搬性です。農薬詰め替えも容易で扱い易い機体になっています。
◎飛助MG・DX（MAZEX）
画像引用先：http://shop.matuzx.com/?pid=120558490/
積載量：10L
飛行時間：15分
散布可能面積：1.25ha
サイズ：長さ1185×幅1185×高さ540mm
重量：10.9kg
最大離陸重量：24.9kg
価格：98万円
4枚のプロペラと吐出ノズル前後切替散布技術は特許取得を取っています。4つのノズルを装備していますが、2つずつ自動で使い分ける事で機体全体の降下気流を使用可能にし、作物全体に散布することができるようになっています。
国内生産による散布品質は落下分散試験で認定証明されています。
機体性能とサポート体制を合わせて使い易い機体となっています。自動散布モード、直進アシストモードでサポート体制があります。ダウンウォッシュを確保するために散布装置の切替装置を開発し、風に流されにくく作物の根元まで薬剤をかき混ぜて散布することができます。
◎Nile–T19（Nileworks）
https://www.nileworks.co.jp/product/
画像引用先:https://www.nileworks.co.jp/article/agri-next19/
積載量：8L
飛行時間：15〜20分
散布可能面積：1ha
サイズ：長さ1820×幅1410×高さ823mm
重量：18.0kg（バッテリー込み）
価格：要問い合わせ
完全自動飛行が可能で、センチメートル精度で自動飛行ができる農業用ドローンです。事前に圃場のかたちを測量し、タブレットに登録するだけで飛行経路が自動設定される仕組みになっています。タブレット端末の簡単な操作で空中散布を行うことができます。正確な位置制御・散布制御が可能なので、無人ヘリでの散布が難しかった小規模・変形圃場に対応しています。
真っ直ぐな気流と低空飛行で薬剤が均一かつ株元まで散布することができます。
搭載カメラで稲の生育データを調査することも可能です。
紹介した他にも様々なドローンがあるので気になる方はいろいろ調べてみてください。
現在、農業用ドローンがどんどん注目される中で、様々な利用方法があるのを知っていますか？
ドローンの活躍は国も大注目しており、農林水産省からも農業用ドローンの普及に向けて計画が発表されています。
計画の中には、農業用ドローンの普及が期待される利用分野として、農薬散布、肥料散布、播種(種まき)、農作物の受粉、農産物等の運搬、圃場センシング、鳥獣被害対策の7分野を設定しています。
このようにドローンは農薬散布以外にも様々な機能も追加されていき、国からも2022年には実装可能にしていく計画をなされています。
近い未来農業においてドローンの活用はなくてはならないものになっていくことでしょう。
農業用ドローンの可能性をみていくと楽しみです。
ここからは農薬散布以外にどんな活用ができるのか詳しく話していきます。
ドローンを使用した播種(種まき)
種まきについては、ドローンの粒剤用タンクが開発されたことにより、様々な農地で散布できるようになりました。ドローンに搭載した散布装置を使って鉄コーティング種子を散布することで可能になり、今では水田、畑、飼料作物での活用も期待されています。
ドローンを利用することで短時間での作業が可能になり、人件費も大幅に削減できます。
また、日本の地形を考えてもらうと分かりますが、平坦な丘や土地が多いわけではありません。
ドローンを利用することで、今まで一般的に難しかった中山間地域の作業も可能になりました。人の手でも難しかった斜面への植え付けや手入れも可能です。
ドローンを使った肥料散布
種まきと同様肥料散布でも主に粒剤が使われるため、粒剤用タンクが販売されるようになってからドローンを利用して肥料散布も可能になりました。農薬散布の進化とともに肥料散布も目覚ましい発展に期待できるでしょう。
農作物において生育には多くの栄養素が必要です。
ドローンによる肥料散布でも、より精密な作業が可能になり、中山間地域のような整備されていない場所でも利用が可能になります。
技術の進歩によりリモートセンシング（離れた位置からセンサーなどを使用して、様々な情報を計測・数値化する技術やその手法・技法のこと）を活用し、必要最小限の肥料で効率よく散布が行えるようになっています。
ドローンによっては付属品を変えるだけで種まきや肥料散布が行える機体もあります。
今後、農業において不可欠になっていくことでしょう。
農地の大きさは人によって違いますが、農地を所有しているとなかなか全体の把握をするのも大変になってきます。
そこで、カメラを搭載したドローンで農地を空撮し、画像分析を行うことが可能になりました。生育状況や土壌診断など幅広い用途での活用も期待されています。
現在はドローンで撮影したカメラ画像とAIによって、圃場の農作物の数や大きさを分析し、圃場ごとの収量を予想する技術も開発されています。
AIを使って農業者向けのサービスも展開されるようになってきています。
例えば、AIによって圃場の可視光カメラの画像から農作物上の病害虫を検知する技術や、圃場の画像から農作物と雑草を識別する技術の開発により、農薬散布についてアドバイスを行うサービスも存在します。
今までの圃場センシングは、人工衛星で撮影した画像を元にして行われていましたが、人工衛星による撮影は、雲の影響を受けやすく、画質も粗かったり、頻繁な撮影も困難でした。
ドローンを活用することで、今までと比べて容易に情報収集することができるようになっています。これまで目視で行ってきた圃場の見回りなどに要する時間も大幅に削減できるようになりました。
また、農業において天敵ともいえるのが鳥獣です。以前から問題にはなっていましたが、鳥獣による農作物への被害が深刻化しています。
ここでもドローンを使い対策ができるようになりました。
カメラを搭載したドローンで空撮し、被害を与える鳥獣の生息実態を把握することが可能です。さらに、ドローンによる撮影をリアルタイムで通信して見回りを行うことができ、立ち回りが困難な場所や夜間の調査が可能になり、データを元に効率的な対策が行えると期待されています。
また、鳥獣被害対策ではドローンによる餌の投下により、鹿や猪を罠に誘導したり、ドローンによって罠の見回りもでき、効率的な捕獲に向けた技術も新たなドローン活用方法として考えられています。
これまでも様々なドローンの活躍をお話ししてきましたがドローンの進化が著しく、農業において注目されるのもわかります。
どの仕事においても肉体労働による体への負担が懸念され、農業においても問題となっています。
農業においては、特に圃場から集荷場所への運搬作業や収穫など多くの場面での肉体労働は欠かせません。さらに少子化や高齢化に伴い農業では担い手の不足、体力的な負担が深刻な問題となっています。
そこでドローンにコンテナを取り付けるなどして、圃場と集荷場と往復させることにより、野菜や果樹などの収穫物や、農業資材の運搬における省力化もできるようになってきています。
農産物の運搬には、収穫物をたくさん乗せるための最大積載量や、長距離飛行のためのバッテリーなど、運搬に特化した性能が求められることもあり、ドローンのメーカー各社が時間をかけて開発・実証を重ねているところです。
海外に目を向けると、ドローンの発展もあり農業用ドローンでありながら最大積載量200kgの機体も登場しています。
国内メーカーからも運搬に特化した農業用ドローンの開発もどんどん進んでいて、これからに期待です。
皆さんは「スマート農業」という言葉を聞いたことありますか？
今、農業の分野でロボットやAIなどを活用した、次世代型農業｢スマート農業｣が今大注目されています。
これまで農業とITやICT等はあまり関係がないと思われがちでしたが、ここ数年で一気に技術の進化と共に導入されています。
スマートフォン、スマートウォッチなど｢スマート〇〇｣という先進技術を利用した取り組みに「スマート農業」という言葉ができています。
国でも大注目しており、農林水産省ではスマート農業を下記のように定義しています。
→ロボット技術やICT等の先端技術を活用し、超省力化や高品質生産等を可能にする新たな農業
スマート農業の目的
ロボット技術の開発が進めば、様々な場面でロボットが人間の肩代わりをしてくれる、ドラえもんやSF映画でも出てくるような世界が実現する日もあるかもしれません。
さらに、人間しか出来なかったような摘果の判断や、形やサイズの選別などの作業もAIと組み合わせることでロボットにも可能な作業になることが期待されています。
高齢化が進む日本において、スマート農業によるロボット技術の導入に期待し、普及させることが必要になっています。
これまでもお話ししたように、どんどん進化を続けているドローンに大いに期待です。
農業の世界だけでもこんなに大注目されており、趣味や空撮だけでなくいろんな活用方法が生み出されていることに、記事をまとめていきながら驚きでした。
ドラえもんを見て育ってきた中で、憧れる世界が本当に現実化していくのではないかと思わせてくれるような技術だと感じます。
これからも活躍しつづける産業用ドローン、そしてこれからの私たちの生活をよりスマートにしてくれること間違いなしです。さらにどんな姿を見せてくれるのか楽しみですね。
