الروبوت في مجال الزراعة

الروبوت في الوقت الحالي من أهم الات

لروبوتات تشق طريقها في مجال الزراعة

مخاوف من آثارها السلبية على الأيدي العاملة

لندن: صفات سلامة

يبدو أن مصنعي ومطوري الروبوتات وبرامجها، لن يهنأ لهم بال ويسعدوا، إلا إذا أصبحت الروبوتات في كل مجال ونشاط من مجالات وأنشطة الحياة اليومية، وأصبحت أيضا تسير بيننا، كما في فيلم الخيال العلمي الأميركي «أنا روبوت» (I Robot)، عام 2004، من بطولة الممثل الأميركي ويل سميث، وإخراج المخرج الأسترالي المصري المولد أليكس بروياس، عن مجموعة قصص قصيرة في الخيال العلمي بنفس العنوان، نشرت لأول مرة عام 1950، لكاتب الخيال العلمي الأميركي الروسي المولد إسحاق أسيموف (1992 - 1920)، حيث الروبوتات تتولى زمام الأمور في جميع المجالات، وتعمل في مختلف المهن والوظائف، وتقوم بمعظم الخدمات والأنشطة البشرية.

وفي العقد الماضي، اقتصر إنتاج الروبوتات على الأنواع التي تقوم ببعض الأعمال البسيطة، لكن في العصر الحالي، ومع التطورات المتسارعة في علوم وتكنولوجيا الروبوتات، حيث أصبحت تمتلك قدرات ومهارات عالية، اتجهت أغلب المصانع في الدول المتقدمة إلى إحلال الروبوتات محل الأيدي العاملة والعمال المهرة، نظرا لأن هذه الروبوتات المتطورة، تعمل على خفض التكلفة وتحسين الأداء، فهي تعمل بدقة وسرعة عن الإنسان، ومن دون أجر أو كلل أو ملل أو تغيب عن العمل، وغير ذلك من أعذار وشكاوى تكون مصاحبة للأيدي العاملة البشرية.

وفي الآونة الأخيرة، بدأت الروبوتات تشق طريقها نحو مجال الزراعة، ففي ولاية كاليفورنيا الأميركية، حيث يعتبر الخس من المحاصيل الرئيسية هناك، إذ يمثل أكثر من 70 في المائة من جميع الخس المزروع في أميركا، تقوم حاليا مزرعة «إيرثباوند» (Earthbound)، في ولاية كاليفورنيا، وهي من أكبر المزارع العضوية في أميركا، باستخدام أنظمة روبوتية، من شركة «Adept Technology»، ومقرها في مدينة بليسانتون بولاية كاليفورنيا، حيث تقوم الروبوتات بدقة ومهارة بتعبئة وتغليف حزم الخس وإرسالها إلى الناقلات، ويمكن لكل روبوت من هذه الروبوتات أن يحل محل خمسة عمال.

وفقا لما نشر في 4 ديسمبر (كانون الأول) الحالي 2012، على الموقع الإلكتروني «www.roboticbusinessreview.com»، يقول جو توركواتو، مدير الهندسة في مزرعة «إيرثباوند»، إنه «لقد بحثنا على الكثير من الموردين للأنظمة الروبوتية، ووجدنا أن شركة (Adept) كانت الوحيدة التي لديها منتجات روبوتية مناسبة، فأنظمتنا الروبوتية للتعبئة والتغليف، تحسن من الإنتاجية، مما يساعدنا على مواصلة النمو والتطور، فهذه التكنولوجيا الروبوتية دقيقة وسريعة جدا وتتعامل مع المنتج بطريقة أكثر لطفا من العمال، حيث تقلل من الأضرار التي يمكن أن تحدث للمنتج، كما تساعد على تحسين بيئة العمل لدينا، من خلال القضاء على المهام المتكررة، والتوفير في تكاليف العمل».

ويقول ويل دانيلز، نائب الرئيس الأول للتشغيل والسلامة، في شركة «إيرثباوند»، إن «الأنظمة الروبوتية للتشغيل من شركة (Adept)، مصممة مع الأخذ في الاعتبار مسألة صيانة الصحة العامة، حيث تدعم بفعالية العملية الصحية، وتؤدي إلى منتج آمن ونظيف».

وروبوت «الخس» (lettuce Bot)، ليس إلا مجرد واحد من بين الكثير من الروبوتات الأخرى التي يتم تصنيعها وتطويرها لأتمتة جميع جوانب الزراعة والبستنة. فعلى سبيل المثال، يقوم حاليا مركز «فينلاند» للبحث والابتكار في مدينة أونتاريو الكندية، وضمن برنامج «الروبوتات والأتمتة» بالمركز، بالعمل على ثلاثة مشاريع روبوتية في الزراعة، والتي ستؤدي لخفض تكاليف الإنتاج، والإقلال من المهام المتكررة، وهي مشروع لتطوير روبوت لزراعة بصيلات نبات التيوليب وإعادة زراعة شتلاته، ومشروع آخر لحصاد وتقليم وتعبئة نبات الفطر (المشروم)، والمشروع الثالث، لتعبئة النباتات المزروعة في أوعية (أُصص). كما أن روبوت الحصاد الزراعي (Vehicle HV - 100)، والمعروف باسم «هارفي» (Harvey)، والذي صممته شركة «أتمتة الحصاد» (Harvest Automation)، ومقرها ولاية ماساتشوستس الأميركية، تم تصميمه لنقل الشجيرات والأشجار المزروعة في أوعية حول المشاتل الزراعية.

كما أن الشركة الناشئة «Blue River Technology»، ومقرها مدينة ماونتن فيو بولاية كاليفورنيا الأميركية، والتي تم تأسيسها في مايو (أيار) من العام الماضي 2011، تقوم حاليا بالعمل على تطوير روبوت زراعي من المقرر إطلاقه العام المقبل (2013)، ويستطيع هذا الروبوت الجديد أن يتعرف على الحشائش والأعشاب الضارة في حقول الخس، ثم يقوم بقتلها باستخدام جرعة من الأسمدة. والنسخة المستقبلية من هذا الروبوت ستكون قادرة على سحب الأعشاب الضارة من جذورها تماما، مثلما يفعل الإنسان، ومن دون استخدام مبيدات الأعشاب.

وفقا لما نشر في 12 سبتمبر (أيلول) على الموقع الإلكتروني «www.technewsdaily.com»، يقول المهندس جورغي هيراود، المؤسس المشارك لشركة «Blue River»، والذي يعمل على تطوير روبوت الأعشاب الضارة، إن «الغرض من هذا الروبوت هو القضاء على كل من استخدام مبيدات الأعشاب، والإزالة اليدوية للأعشاب، حيث تسهم تكاليف كل واحدة منهما في ارتفاع أسعار الأغذية العضوية». ويضيف أن «الروبوت الجديد يعتمد على ثلاث مجموعات من تعليمات الكومبيوتر لإكمال مهمته، فالروبوت يستخدم كاميرات لمسح الأرض، وفي الوقت نفسه (خوارزمية الرؤية الكومبيوترية)، التي تتعرف على النبات، والخوارزمية هي سلسلة من الخطوات الرياضية المنطقية المتسلسلة، من خلالها يكون الروبوت قادرا على التمييز بين نباتين بجوار بعضهما البعض، كما أن الروبوت قادر على تعلم مجموعة كبيرة من العمليات والأمثلة المتعلمة، التي تعرف بتعلم الآلة، فقد تم تعليم الروبوت، أن يتعرف على أي النباتات تكون أعشاب ضارة، وأيها يكون نباتات خس، وذلك من خلال نموذج روبوتي أولى تم تمريره على حقول الخس، والتقاط صور لتدريبه عليها. وقد بلغ تمييز الخوارزمية في دقته إلى نحو 98 أو 99 في المائة، كما أن الروبوت أثناء حركته، يكون قادرا على قتل الأعشاب الضارة».

ورغم كل هذه الآفاق الواعدة للروبوتات في مجالات الصناعة والزراعة، فإن هناك الكثير من المخاوف من الآثار السلبية التي سوف تحدثها الروبوتات مستقبلا على الأيدي العاملة، والتي تدعو للتساؤل عن مستقبل العمالة البشرية في ظل هذا التطور المتسارع في تصميم وتطوير الروبوتات، والتي تشير إلى أن الإنسان يبدو أنه سيكون مساعدا للروبوتات وليس العكس.

كما أنه في حالة ما إن تمردت الروبوتات وخرجت عن طوع الإنسان، فسوف تتسبب في أضرار بالغة له، لهذا بدأت الكثير من الدول في الاهتمام بإصدار مجموعة من القوانين بهدف حماية البشر من الانتشار المتزايد للروبوتات، فعلى سبيل المثال، قررت وزارة التجارة والصناعة اليابانية إصدار أول مجموعة من القوانين للأجيال المقبلة من الروبوتات، حيث ستتم برمجة الروبوتات بحيث لا تؤذي البشر وتستطيع التمييز بين الأشياء الصلبة واللينة، وذلك لضمان أعلى معدلات من السلامة والأمان، كما ستزود الأجيال الروبوتية المقبلة بأزرار للطوارئ، للضغط عليها، في حالة خروج الروبوت عن السيطرة حتى لا يتسبب في أي أذى وضرر للإنسان.

وإ ذا كانت التكنولوجيا رسمت خريطة جديدة لمجالات حياتية عديدة، فيسرت علينا الكثير والكثير، فلمَ لا توظف لمواجهة أخطار تحيق بنا وتترصدنا خلال سنوات قليلة مقبلة، مثل نقص مواردنا الغذائية بعد أن زاد الطلب عليها؟ فهل يمكن أن تساعدنا الآلة في التغلب على مشكلاتنا البيئية والغذائية، بخاصة بعد أن توصل باحثون إلى أن العالم سيحتاج في 2050 ضعف حاجته الحالية من الغذاء . وفي الوقت الذي تلقى على كواهل المزارعين مسؤولية زيادة محاصيلهم إلى أقصى ما يمكن أن تستوعبه مزارعهم، فإنهم أيضاً مطالبون بالحد من الأنشطة التي تؤثر سلبياً في البيئة .
لذا آن الأوان لإعادة التفكير في آلية الزراعة، ووجوب استخدام الأتمتة بشكل جديد وعلى مستويات أحدث .

وبحسب مجلة «نيوساينتست»، يضع العلماء أولويات كثيرة على قائمة اهتماماتهم عند تطبيق الأتمتة الزراعية منها على سبيل المثال، عامل الدقة، الذي سيتم التركيز عليه في المزارع الحديثة . ويتساءلون ما الداعي وراء رش حقل بأكمله بالمواد الكيميائية، في حين أنه يجب رش الجزء المستهدف للزراعة فقط؟ ومن الممكن أن يحصل كل نبات على احتياجاته فقط من العناصر المغذية، بلا زيادة أو نقصان، ما سيحد كثيراً من استخدام المواد الكيميائية، علاوة على رفع جودة المحاصيل . ويرى مهندسون زراعيون، أن الزراعة الدقيقة تحتاج إلى روبوتات تؤدي دور المزارع (الروبوت المزارع). ومن المتوقع أن نرى في القريب العاجل مزارع تجوبها روبوتات، كل منها ينفذ مهمة محددة، فمنها ما سيتعامل مع الشتلات الصغيرة، وتدعيمها وتقويتها بالكميات التي تحتاجها من السماد، وريها بما يسد رمقها من الماء، كما ستتولى روبوتات أخرى الكشف عن الحشائش الضارة واقتلاعها باستخدام جرعات بالغة الدقة من المبيدات، أو بلسان من اللهب من مسدس صغير، أو بجرعة صغيرة من أشعة الليزر . وستتمكن الروبوتات أيضاً من التعرف إلى ما نضج من فواكه وخضراوات، وجمعها بدلاً من المزارع . والاستعانة بالروبوت في المجال الزراعي يمكن أن يحدث تغييرات مهمة في مجال العمالة وطريقة أداء العمل، ولن تكون التربة الزراعية بمنأى عن آثار هذه التغييرات، فلابد أن تطالها لتؤثر بالتالي في جودتها وفيما تنتجه من محاصيل، وأيضاً يجب ألا ننسى إمكانية السيطرة على كمية الطاقة المستخدمة، وبالتالي نسبة الكربون المنبعث من عملية الزراعة، ما سيحد من مستويات التلوث . ويتوقع الخبراء أن يحدث الروبوت المزارع تغييراً كبيراً أيضاً في أنواع الخضراوات والفاكهة المزروعة . واستخدام الآلات الحديثة في الزراعة على مدار القرن الفائت حول الزراعة إلى نشاط صناعي واسع في أماكن كثيرة من العالم، وكانت مزارع الحبوب أول ما طبق فيها ذلك، إضافة إلى محاصيل أخرى نالت نصيباً كبيراً من الأتمتة، مثل البرتقال والبندورة، إذ يتم اقتطافهما ميكانيكياً . وفي آلاف مزارع الأبقار، يتولى الروبوت جمع الألبان، وتصل منتجات مثل هذه المزارع إلى منافذ البيع من دون أن تمسها يد إنسان . ويجتهد العلماء حالياً لاستخدام الأتمتة على مدى أوسع في المجال الزراعي، وربما طبق ذلك بالفعل، لكنه لم يلفت انتباهنا، لأن هذه الروبوتات تتولى مهامها متنكرة في شكل ماكينات زراعية يتم توجيه أغلبها ذاتياً من خلال نظام تحديد المواقع (GPS)، عند عبور حقل ما . سايمون بلاكمور، الباحث في تقنيات الزراعة في جامعة «هاربر آدامز» في شروبشاير بالمملكة المتحدة، يشير إلى أن استخدام مثل هذه التقنيات في المجال الزراعي أصبح هو القاعدة والأساس . وتشير مجلة «نيوساينتست» إلى أن الآليات الزراعية الحديثة يمكنها التحاور معاً، ومنها على سبيل المثال، نظام زراعي تقني، يعرف باسم «جون ديري»، طرحته في الأسواق في ،2012 شركة أمريكية لصناعة المعدات الزراعية تحمل الاسم نفسه . فمثلاً، تستطيع آلة الحصاد المزودة بهذه التقنية مخاطبة الماكينة الزراعية، وتوجيه سائقها بإنزال المحصول . وابتكرت شركة «فينديت» الألمانية جراراً مزدوجاً، يقود الجزء الأول منه سائق عادي، بينما يعمل الآخر آلياً، محاكياً ما يقوم به جزأه الأول الذي يعمل على مقربة منه . ويساعد النظام، الذي يعد مجرد بداية، في توفير الوقت الذي يقضيه المزارع في العمل . وعندما تعمم الأتمتة في المجال الزراعي، لن تأخذ شكل الماكينات الزراعية، كما هي الحال الآن، بحجمها الضخم، ووزنها الثقيل، والتي تترك آثاراً غير مرغوبة سيتم التخلص منها مستقبلاً، فوزن المعدة الثقيل يضغط على التربة فيقلص حجمها، ويقلل مساميتها، ما يؤدي إلى عدم نمو النبات بالشكل المناسب . كما يؤدي انضغاط التربة إلى زيادة تصحرها حال ندرة المطر . وبتقليل الضغط الذي تشكله المعدات ثقيلة الوزن على التربة ستحافظ على تركيبتها ولن تتعرض الكائنات الحية فيها إلى الهلاك، كما ستتمكن من امتصاص كميات أكبر من المياه، ومن الحفاظ على خصوبتها لفترة أطول . يقول بلاكمور «إذا كان الهدف من حرث الأرض إصلاح التلف الذي سببته المعدات الضخمة، والتي تستهلك 80 في المئة من الطاقة المخصصة للزراعة، لاستصلاح هذه التلفيات، لذا وجب العمل بطرق أفضل، بالاستعانة بالروبوتات خفيفة الوزن». ومع هذه الروبوتات لن تكون هناك حاجة إلى حرث الأرض، وستقل كميات الطاقة المستهلكة، وبالتالي الانبعاثات الكربونية . ويضيف بلاكمور أن الطرق الجديدة تركز على استبدال الآليات الضخمة بأخرى خفيفة الوزن، إذ إن البذرة الواحدة يكفيها سنتيمتراً مكعباً من التربة لتنمو فيه، ما يوفر الطاقة المستنزفة ويحسن عملية نمو المحاصيل . ومع ظهور تقنية ساتناف (الملاحة من خلال القمر الاصطناعي) والمعروفة باسم RTK-GPS))، أمكن تحديد المواقع المناسبة لزراعة محاصيل بعينها باستخدام بيانات الأقمار الاصطناعية . أرنو ركلشاوزين، من جامعة العلوم التطبيقية في أوزنابروك في ألمانيا، يعكف حالياً على تطوير هذه التقنية ليتم تثبيتها على روبوت مزارع يعرف باسم «بونيروب»، وهو روبوت جوال بأربع أذرع يستخدم كاميرات تصوير طيفي للتعرف إلى النباتات الخضراء، ثم يقوم بتسجيل مواقع نباتات منفردة ومراقبتها أثناء النمو . القضاء على الحشائش الضارة من الأولويات المهمة في الزراعة المؤتمتة، لما لها من آثار ضارة، مثل خفض كمية المحصول لأكثر من 50 في المئة . والخطوة التالية التي سيقدم عليها ركلشاوزين تتمثل في تثبيت نظام رش عالي الدقة، به علبة من الحبر لا يزيد حجمها عن علبة حبر الطابعة، والذي يمكنه رش مقدار ضئيل من مبيد الحشائش على أوراقها . وبحسب تقديرات ركلشاوزين، سوف يقلل ذلك من استخدام الكيميائيات بنسبة 80 في المئة، علاوة على تكلفته الزهيدة . وتشير مجلة «نيوساينتست» إلى الفوائد الجمة التي يمكن جنيها من تنوع المحاصيل الزراعية، الذي سينتج عنه نجاة أنواع من النباتات كانت لقمة سائغة تلتهمها الحشائش الضارة . وأظهرت اختبارات أخرى على أنظمة روبوتات الري قدرتها على خفض استهلاك المياه بنسبة تتجاوز النصف . ويؤكد بلاكمور أن التقنيات جاهزة لكن ما يعطل نشرها على نطاق واسع هو نقص التمويل . وفي اليابان، أخذت الحكومة الأمر على عاتقها، إذ تزرع 40 في المئة من حاجتها للغذاء، وتسعى إلى رفع الرقم إلى 50 في المئة خلال العقد المقبل، بالاستعانة بتقنيات الروبوت الزراعي . نوبورو نوجوتشي، أستاذ علم الروبوت في جامعة هوكايدو في اليابان، يدير مشروعاً سيستمر لخمس سنوات، مولته وزارة الزراعة اليابانية بثمانية ملايين دولار، لتسهيل طرح الروبوتات الزراعية في الأسواق، كما يهدف المشروع إلى أتمتة كل مراحل عملية الزراعة، وسيركز خاصة على محاصيل اليابان الثلاثة الرئيسة، القمح، والأرز، وفول الصويا، وبحلول ،2014 يخطط فريق نوجوتشي لتجربة الروبوتات عملياً . ويعمل نوجوتشي مع شركة «بوش» الألمانية لتطوير روبوت مزود بحساسات ليزرية وخلايا فوق صوتية تمكنه من التوقف عن الحركة في حال اكتشافه أجسام أخرى قد يصطدم بها، كالماشية، مثلاً . وتخطط الولايات المتحدة، وأوروبا، والصين لتتبع نهج اليابان . وفي ،2007 تم حصاد نصف محصول كاليفورنيا من العنب آلياً، ما أدى إلى تقلص العمالة من 50 إلى 30 ألف عامل، وقياساً عليه، ستؤدي الاستعانة بالروبوتات الزراعية إلى الاستغناء عن كثير من العمالة . وتشير الدراسات إلى أن حلب الماشية آلياً لا ينقص كثيراً من إجمالي الأرباح، بيد أن بلاكمور يرى أن أتمتة الزراعة ستجني أرباحاً كبيرة، إذ إنها ستقلل من تكلفة القضاء على الحشائش الضارة بنسبة 20 في المئة في الهكتار الواحد من حقول البنجر أو القمح، كما ستتضاعف أرباح الزراعات العضوية، التي يخصص أكثر من 50 في المئة من مدخولها للعمالة فقط . وأثبتت دراسة في الدنمارك أن أتمتة الزراعة ستقلل تكلفة التخلص من الحشائش الضارة إلى النصف . والسؤال المهم: هل ستؤدي الروبوتات الزراعية إلى خفض أسعار المواد الغذائية؟ بلاكمور يرى إمكانية ذلك لكن لايؤكده، مبرراً ذلك بأن هناك عدة عوامل تتحكم فيها ، بداية بالطقس، وانتهاءً بالمنافسة المستمرة بين محال البيع، لذا يصعب الجزم بأن أتمتة الزراعة ستؤدي إلى خفض أسعار الفاكهة والخضراوات على المدى البعيد، مشيراً إلى أن الحد من استهلاك الطاقة في الزراعة يمكن أن يؤدي إلى خفض الأسعار . - See more at: http://www.alkhaleej.ae/supplements/page/6f51aa19-de7f-42eb-9e72-e8270bd1fbaf#sthash.u61dQznu.dpuf

مراجع

في كومنز صور وملفات عن: الروبوت في مجال الزراعة