自動車やタクシーの無人自動航行は、自動車用GPSとカメラ・レーダーによる状況確認と状況診断を組み合わせたものがほとんどで、最新の自動車に搭載されている自動運転の延長線上にあるものと変わりがない。もちろん、独自の技術も盛り込まれているが、道路の上を走るという条件があるためGPSは自動車用のもので流用が可能だ。

一方、トラクターやコンバイン、田植え機のロボット運転は、航行だけでなく作業が含まれる。また、道路でない場所を航行するため精密な位置情報が必要となる。くわえて、作業開始や作業終了の場所を設定することができる独自のシステムなども必要となる。

今回は、ロボット農機について考えていきたい。

ご存じの方も多いと思うが、ロボットトラクターなどの農機の自動運転技術は、精密な位置情報が必要なる。一般的にはRTK「リアルタイムキネマティック（Real Time Kinematic）」という技術を使っている。まずは、自動車で使われるGPSについて説明する。

GPSは単独測位とよばれ、単独の受信機で4つ以上のGPSやGNSSの信号を受信し、各衛星からの距離を確認し、現在位置を割り出す。GPSの単独測位は、飛行機や船舶の位置確認に使用されており、自動車のナビゲーションシステムや、スマートフォンの地図アプリと連携した位置情報の提供などにも役立っている。ただし、単独受信機による測定のため、数メートルの位置情報の誤差が生じる場合がある。精密な位置情報を求める場合には、適さないことも多い。

RTKは、「相対測位」と呼ばれ、固定局と移動局の二つの受信機で四つ以上の衛星から信号を受信する技術を指す。二つの受信機があるため、位置情報のズレを補正することができ、単独測位よりも精度の高い位置情報を得ることができる。

RTKでも、多少の誤差は生じるが、その範囲はわずか数センチメートル以内に抑えられる。主に、農機や建設機械、ドローンの自動航行など、より正確な位置情報を求められる分野で活用が広がっている。ただし、運用には基地局が必要となり、メーカーが販売する独自の基地局をほ場に設置するか、北海道などで進んでいる公共の基地局を利用してRTK測定をしなければならない。もちろん、独自の基地局の購入や公共の基地局の設置には、それなりの費用が必要となる。また最近では、基準局の設置が不要なネットワークRTKがある。国土地理院が設置した「電子基準点」を使い、仮想の基準局を設け、携帯電話の情報を使いRTKを提供する。

さまざまなインフラ整備のおかげで、RTKを用いたロボット農機やドローンの自動航行が可能になってきたが、データを準備しただけではほ場での運用ができない。ほ場の登録という作業が必要となる。ドローンでは、専用の操作支援機器（いわゆるプロポ）をほ場の四隅にもっていき位置情報の登録が必要になる。ロボット農機では、作業をおこなうほ場の四隅を覚えさせるため、実機を外周に沿って走らせる必要がある。当然、作業の直前におこなう必要はなく、暇なタイミングで作業をおこなうことが可能だ。もちろん、一度登録をするとほ場のかたちが変わらない限り、その情報は有効となる。

ロボット農機の導入には、それなりの費用も必要だが、いろいろな場面で導入意義が上がってきている。農機を操作したことがない人でも、操作ができる利点が一番多い。農場の経営が大規模化し、農機オペレータ―が不足をしている中、ベテランの作業員は高齢化を迎えている。新しい作業員を増やす必要があるが、ベテランのような作業は求められない。

そこでロボット田植え機の運用を考えてみる。ロボット田植え機には有人乗車のタイプもあり、運転と操舵は田植え機に任せ、肥料と苗の補給を乗車したオペレータ―が行うことでスムーズな運用が可能だ。これらには、直線自動と呼ばれるタイプも含まれるが、作業は田植え機に任せ、オペレータ―の負担を軽減し、経験が不足している部分を田植え機が担うと言える。これであれば、経験の差が出やすい田植え機のオペレーションも作業したことのない作業員に任せることが可能となる。

またドローンでは、散布の作業をすべて自動で行い、農薬・バッテリーの補給のみを安全監視を兼任するオペレータ―が行い、農家や営農集団の作業員の労力低減を提唱している運用方法もある。ベテランでないとドローンの運転ができない、と言っていたのは過去の話である。

もちろん、ドローンの自動航行やロボット田植え機の自動運転は、ベテランのおこなう作業に比べて作業時間がかかる。とはいえ、人手の足りない農業界で自動で作業がおこなえる意義は大きい。

全くの無人で運用を目指すなら、インフラを整備し、道路横断やほ場移動まで完全自動の農機が出てくることが望ましい。ただ、実現には少し時間がかかるだろう。現在の技術を検討した上で、人手不足という問題点を考えるのであれば、ロボット農機の運用も検討する必要があるのではないか。