Macron Dynamics、モジュラー自動化ステーションで垂直農業に革命をもたらす

2023年11月18日

Macron Dynamics、モジュラー自動化ステーションを垂直農業に活用

• 著者：Brian McMorris
• 農業
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(Macron Dynamicsの許可を得て再掲)

背景： 世界の農産物・園芸製品の大半は、自然環境下の屋外空間での伝統的農業で栽培されていますが、増え続ける農家が現代的な垂直農業を採用し始めています。垂直農業は、植物を垂直に積み重ねた層で育てる方法です。通常は屋内で行われ、高度に自動化されています。これにはいくつかの利点があります：

Futura Automationは自動製造向けの多様なソリューションを提供しています。製造の原則 ― 高品質、反復性、効率的な生産 ― を農業に適用できます。今日では、大都市でも消費者の近くで新鮮な野菜をロボットで植え付け、育成、収穫することが可能です。これは高さ40フィートまでの倉庫スペースに建設される「垂直農場」で行われます。Automated Storage and Retrieval Systems（ASRS、略称）として知られる特殊ロボットが、積み重ねられた作物列に効率的にアクセスします。すべては、植物成長のために光スペクトルで最適化された高効率LEDライトで照明されます。

• 高価値作物ではセキュリティが懸念事項になります。適切なツールがあれば、屋内スペースを活用してリスクへの曝露を制限できます。
• 自動化システムは作物の収量と品質を大幅に改善します。
• 手作業への投資を削減することで、収益性に最適化されたリーンな運営が可能になります。

垂直農業技術を用いた効率的な自動化

多くの生産者は、HVAC（暖房、換気、空調）とビル制御を使用して、環境温度、湿度、二酸化炭素、酸素、光を厳密に制御し、植物の成長フェーズに合わせて栄養供給、水やりサイクル、その他の要因を管理するシステムで植物をケアしています。当然、植物の管理と世話に必要な洗練された装置は高価です。

そのため、定置式の植物列をサービスするために20や30のシステムを購入したくない（または購入できない）オペレーターは、1台の洗練されたロボットが複数の植物管理タスクを実行するステーションに出入りする可動壁で構成される垂直農業を採用しています。

これらの操作では、育成中の植物で満たされたラック壁が、1つまたは2つの自動化ステーションに出入りしてサービスを受けます。これらのステーションの直交ロボットがさまざまな作業を実行します。直交ロボットの機能の一つは、植物の周りをビジョンシステムで移動させて健康と品質を目視検査し、成長状態の追跡や分析用画像の収集を行うことです。他の機能としては、サンプリングアレイを植物の周りに移動させてpHレベルを検証したり、トリマーを植物の周りに移動させて剪定を行ったりします。

この設計コンセプトは、直交ロボットがよく採用されてきた自動倉庫システム（AS/RS）の設計から借用しています。このユースケースでは、同じサーボモーター駆動ガントリー設計を多用して、生きたX-Y-Zマトリックスをサービスします。

AS/RSと同様に、垂直農業には長距離移動が可能なリニアモーション設計が必要です ― 垂直農業ウォールによっては幅12〜15フィート、高さ15フィートまで。幅広いスパン能力に加え、これらのシステムは重いペイロードの管理も必要です、特に水を輸送する場合。Macronの汎用リニアロボットはこれらのタスクに理想的に適しています。