일본산업뉴스요약

리츠메이칸대학, 농업 로봇 개발 가속
수확부터 집하장 운반까지 기계화

리츠메이칸대학이 덴소 및 야마하, 도요타자동직기, 스즈키 등의 민간기업과 공동으로 농업의 자동화∙로봇화를 위한 상품개발에 속도를 내고 있다. 타깃은 과일재배와 야채농가다. 무인 트랙터 및 드론의 보급이 추진되는 벼 농사와 비교해 과일과 야채는 자동화가 늦어지고 있으며 노동 생산성도 낮았다. 그렇다고 하더라도 생산자의 고령화와 국제가격경쟁이 치열해지고 있는 가운데 이 분야의 자동화는 피할 수 없는 일이다. 2020년도 말 실용화를 위해 기기 개발을 계속한다.

-- 노동생산성 개선 --
개발 프로젝트는 농림수산성의 혁신적 기술개발∙긴급전개사업의 일환이다. 기업과의 연구에서는 덴소가 토마토 수확 로봇을 담당한다. 야마하는 과수원 안을 자율 주행하는 작업차, 도요타자동직기는 수확한 중량물 야채∙과일을 트랙터에 싣거나 내리는 지게차의 자동운전화를 담당한다. 스즈키는 수확한 야채 등을 농장에서 집하시설로 옮기는 트럭의 자율주행화를 담당한다.

“해외와 비교해 일본의 과일은 달고 맛있는 등 고품질 측면에서 경쟁력이 있지만 대량수확 및 조기성원, 기계화가 되면 퀄리티가 크게 떨어질 것이다.”며 가나가와현 농업기술센터의 시바타(柴田) 연구원은 지적한다.

과일 및 야채는 벼 농사와 비교해 수고가 들고 노동생산성이 낮기 쉽다. 과일은 가지치기, 야채는 빈번한 제초작업이 있다. 수확 시 물들은 열매와 미숙한 열매 등 개체 차이가 있는 것도 자동화의 장애가 된다. 게다가 과수원 및 야채밭은 일반적으로 수전보다 면적이 좁고 과수원은 경사면 등에 입지하는 경우도 많다.

-- 기업의 기술 빛나다 --
덴소가 개발 중인 토마토 수확 로봇은 비닐하우스 안을 자동 주행하는 대차 위에 5축 가동 다관절 로봇을 설치했다. 로봇에는 과일과의 거리를 판단하는 영상인식 카메라와 절단∙파지 수확 핸드가 붙어 있다. 절단날과 파지날의 두 장 구조로 가지를 잡고 과일을 잘라내는 구조다.

자동화와 반도체 공장에서 사용되는 설치형 로봇과 달리 수확 로봇은 작업환경이 토마토 마다 이동되기 때문에 “개발이 어려웠다”며 덴소 FA사업부의 나가타니(長谷) 담당계장은 밝힌다. 작업 속도가 빨라지기 때문에 가지와 절단 부분을 고속∙정확하게 검출하는 영상인식 기술을 인공지능(AI)을 이용해 개발 중이라고 한다.

야마하의 자율주행차는 드론 및 전동 골프카트에서 축적한 기술을 활용한다. 최초로 원 내를 주행해 레이저 센서로 맵핑을 실시해 다음부터 자동으로 달리게 한다.

자율주행의 신뢰성은 향상되었지만 농약 탱크를 다 사용한 뒤 새 탱크를 공급해야만 하는 등의 과제가 있어 “보급문제를 해결하기 위해 대수 및 배치문제, 농장면적에 대응한 크기의 분석이 앞으로의 테마다.”(UMS개발부 이마이(今井) 주사)고 한다.

도요타자동직기의 자율주행 기중기는 집하장 등에서 방향이 제각기 다르게 놓여 있는 팔레트의 위치 검출이 핵심이다. 검출을 정확하게 실시하지 않으면 지게차를 이용하는 것이 불가능하다. 스즈키의 무인 운반 트럭은 농업 용도에 대응하기 위해 소형 트럭 ‘캐리’의 회전반경 및 타이어 크기를 변경한다. 핸들링 및 브레이크 기술도 핵심이 된다.

-- 끝 --