「いただきます」、農家に感謝するのだけでなく、ロボットで助けよう。農家の重労働や人手不足を我々がAIロボットで解決します。知っていましたか？りんご農家が一年休まずに働いていることを。私達は東北のりんご農家をすこしでも楽にできる運搬用ロボットとAIシステムを作ります。ぜひご支援をよろしくお願いします。

(English is bellow)

はじめに

はじめまして、東北大学発学生スタートアップ、輝翠（きすい）TECHです。　

輝翠TECHは将来、自動化した農業を実現するために、東北大学の宇宙ロボット研究者という異色な経歴を持つタミル・ブルームとテッシン・ウードムがタッグを組んではじめました。私達は現在仙台に住んでいますが、頻繁に農業体験と東北旅行をします。これらの経験から、日本の自然と農業風景が好きになり、日本の農業にも関心を持つようになりました。

東北旅行をしたときに、人里離れた静かな田園風景の中に、年配のおじいちゃんが農作業をしている所を見ました。重労働であるにも関わらず、疲れながらもやっていました。私達はこのような光景を見て、AI技術とロボット技術を取り入れた新たな農業方法ができないかと思いました。

したがって、私達は次のようなビジョンで、輝翠TECHを立ち上げました。

私達のビジョンは自己管理ができる未来的な農場を実現し、農家に幸せを、人々に健康を届けること。

私達のミッションはAIとロボットを活用して、農作業の生産性増加と農家の労働軽減を実現すること。

日本の農業事情

私達は農家というのは非常に誠実な人たちであると思っています。私達の日々の食料を提供することで私達の社会を支えています。しかし、現在、若者が都市部に移住したことで、働き手が不足し、農村地域の状況が悪化するとともに、彼らは農場で必要とされる重労働を自らしなければならないことに直面しています。この悪循環によって、農家の平均年齢は67歳になりました。私達はAIとロボット工学を使用して、これらの農家の仕事を減らし、収穫量を増やし、農業をかっこいいものにしたいと思っています。私たちは、これらの地域社会で工学や科学者の雇用を創出するとともに、より多くの若者を農業に引き付けることを目指しています。これが地域経済の活性化につながることを願っています。

日本は果樹農業後進国

果樹農業は農業の中でも最も労働時間が長いのです。果樹農業の多くは山間部で行われており、管理に手間がかかり、省力化と機械化がまだ進んでいません。特に日本東北地方で最も生産されているリンゴはまだ50年前と同じ栽培方法で行っている所が多く、省力化と機械化が最重要課題です。それに比べて中国やアメリカといった国は地理的優勢を持っていますが、積極的に省力化した新しい栽培方法を取り入れ生産量を伸ばしてきました。そして、人手不足により、人間の代わりになるロボットの活用が近年注目されています。

私達のソリューション

私達はこうした果樹農業の省力化と機械化を目的に、AIとロボット使って実現したいと思っています。私達は現在東北地方にある仙台で、東北地方で最も栽培されているリンゴ栽培を最初のターゲットにしました。そして私達はこの数ヶ月間たくさんのリンゴ農家にインタビューをして、彼らのニーズを把握していきました。

ヒアリングを行った中で、リンゴ農家は農園管理に様々な場面でロボットが必要であるとわかりました。そこで、私達は最も忙しい収穫時期に必要となる運搬作業するロボットを開発することにしました。運搬作業は一番シンプルな反復作業であり、ロボットによる運用が一番しやすいからです。これによって、実際に運搬作業をする人は収穫作業をすることができ、作業率がアップします。

私達はロボットプロトタイプを開発した後すぐに協力してくれているリンゴ農家のもとで実証実験を行って行きます。ただし、リンゴ農家は次3つの条件を満たすものとします。

ターゲットりんご農家
①　新しい技術を取り入れやすい若い農家
②　りんごを運ぶ際に特に丁寧に扱う必要のない加工用りんごを栽培している
③　ロボットが稼働しやすい矮化栽培 or 高密度栽培をしている所

これからのりんご農業、果樹農業は少人数で農園を管理できる新しい管理システムが必要になってきます。少子高齢化がどんどん進む日本において、特に東北地方では担い手が少なくなってきています。さらに、若い人が就農することはまだまだ少ないので、ロボットやAIで新しい農業方法を作り上げないといけません。私達はこういった新しいことを取り入れることに意欲のあるりんご農家と協力して、加工用りんごから始め、どんどんロボットでできることを増やしていきたいと思います。そして、JAなど地域の協力を得ながら、私達のロボットの知名度を上げていきます。

プロトタイプロボットのコンセプト

開発するロボットは主にりんご農園内の収穫りんごを自動運搬する目的にしています。またロボットを使わないときには農園内でパトロールし、病害虫や

ロボットのスペック
①　ロボットはSLAM技術で自己位置推定し、収穫場と収集場を自動で往復運搬する
②　りんご収穫に使うカゴ10個、20kgコンテナを4つ、合計80kgを積載できる
③　りんご農園内の情報をカメラで認識し、データを収集する
④　AIを活用して、データ分析をする

ロボットは運搬用だけでなく、農家がロボットを使わないときはりんご農園内をパトロールし、病害虫やりんごの樹勢などをカメラで認識し、農園全体の把握を支援します。りんご農園を管理するときに、他の圃場に手間をかけている間に別の所に問題が起こることがあります。こういった予想外の問題をロボットで早期発見出来ます。

そして、私達のロボットは一度に大量のリンゴを運搬せず、複数のロボットで交互に連続して運搬します。そうすることで、時間的なロスをなくすことができます。

輝翠TECHの開発チーム

リーダー　Tamir Blum (タミル　ブルム)

イスラエル生まれ、アメリカ育ち。子供時代はアウトドアが好きで、いつも大自然でハイキングをしていた。高校ではサッカーチームと水泳チームにして、今でも時間のあるときに運動をしている。アメリカの田舎で育ち、大都市への移住や地方コミュニティでの仕事欠如といった問題を直接見た。父親はかつてイスラエルの共同農業生活コミュニティであるキブツに住んていた。

このプロジェクトのリーダーであり、ロボットとAIについて多くの経験を持っている。UCLAで修士号を取得。修士課程期間中に、SpaceXでアソシエイトエンジニアとして、ドローンの防衛会社でインターンを経験した。現在は東北大学博士課程の学生で、宇宙ロボット研究室に所属し、月面探査ロボットのためのAI活用について研究を行っている。

Tesshin Wudom（テッシンウードム）

中国内モンゴル生まれで、13歳で日本福岡市に移住。九州工業大学卒業後、東北大学で宇宙ロボットに関する研究を続け、修士号を取得。現在は東北大学博士課程の学生であり、宇宙ロボットの制御と小惑星探査ロボットのグリッパ開発について研究している。タミルとは研究室仲間であり、意気投合して農業用ロボットのビジネスアイデアを事業化したいと考えている。

東北大学宇宙ロボット研究室での出会い

研究室の月面探査ロボット私達は東北大学の宇宙ロボット研究室で出会い、宇宙とロボット分野で研究してきました。これからは農業にもロボット技術を活用して、りんご農業を始め、日本の果樹農業、その他の作物にもAIロボットで支援することを目指しています。そして東北から日本、世界の農業を変えていきます。

2021年2月10日現在までの活動

2020年11月に東北地域のスタートアップ支援事業である東北グロースアクセラレータ（TGA）に採択されました。その際にNEDO賞を受賞し、技術シーズを事業化する前段階であるNEDO Technology Commercialization Program に参加しました。

2021年1月30日に、世界的なビジネスコンテストであるHult Prizeの東北大学校内選抜で優勝しました。そして東北大学を代表として、~~次の日本選抜戦に出場します。~~、ドイツのブレーメン地方選抜に出場することになりました。開催は2021年4月18日です。

2021年2月10日に開催された仙台スタートアップフェスティバルで登壇し、TGA（東北グロースアクセラレータ）採択企業として登壇し、KDDI賞を頂きました。

Hult prize on Campus Winner

東北グロースアクセラレータ　NEDO賞

仙台スタートアップフェスティバルTGAピッチ　KDDI賞

資金の使い道

プロジェクトで集められた資金は、輝翠TECHのコンセプトプロトタイプ開発に当てます。この開発を通して、りんご農家が抱えている問題を解決しながら、プロトタイプのデザインを最適化していきます。そして次の資金調達を容易にし、私達のビジネスを持続可能にしていきます。この資金は、資材や設備の購入、フィールドテストの実施、その他の事業関連費用に使用していきます。全額を調達しなかった場合は、実行可能なプロトタイプを作成するために最善を尽くします。目標額を超えて調達すれば、プロトタイプの改良回数を増やし、より高品質のプロトタイプを作成できるようになり、私達のビジョンをより早く実現できるようになります。

スケジュール

2021年4月　ロボットプロトタイプ製作開始
2021年8月　製作完了
2021年9月　実証実験

リターン

たくさんのリターンを用意しました。

1500円以上支援して頂いた方は全員オリジナルの名前入り感謝状をEメールで贈りさせていただきます。

メディア掲載 Media

輝翠TECHのSNSアカウントがありますので、ぜひぜひフォロー、いいねお願いします。
私達のよりリアルな活動が見ることができます。

FB: https://www.facebook.com/kisuitech/
Twitter: https://twitter.com/KisuiTech
Instagram: https://www.instagram.com/kisuitech/?hl=en

私達の活動にご興味のある方、協力していただける方、どうぞご連絡ください。

＜All-in 方式＞

本プロジェクトはAll-in方式で実施します。目標金額に満たない場合も、計画を実行し、リターンをお届けします。

応援メッセージ

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Introduction

Hello, we are a Tohoku University startup, KISUI TECH. KISUI TECH seeks to bring automation to farms, using unique space exploration robotics technology and research experience from the founders, Tamir Blum and Wudom Tesshin, Tohoku University graduate students. Both of us are currently living in Sendai, and during our time here have frequently visited nature spots and the outdoors, meeting farmers along the way and learning about the farming conditions in the area. Through these experiences, we fell in love with Tohoku's nature and experiences the generosity and hospitality of the farmers. Thus, we decided that they wanted to try to help the difficulties that these farmers were facing.

When we traveled throughout Tohoku, we saw an elderly farmer tending to his orchard in a beautiful, secluded area in the countryside. We saw this farmer exerting himself physically and could tell that the work was difficult. At this point, we pondered whether perhaps our research into AI and robotics could be used to help farmers like this one.

From this experience, KISUI TECH was founded with an important vision for the future.

Our vision is a future where farms take care of themselves, with happy farmers and healthy people.

Our mission is to utilize AI and robotics technology in an ethical way, to increase the quality and quantity of produce while decreasing the work required. We seek to empower people, not to replace them.

Japanese Agriculture

We believe that farmers are sincere and generous people, the backbone of society. Every day, they provide for the 3 meals we eat and provide us with nutrition. However, currently, the youth in the countryside are all moving to the big cities which has created a shortage of workers and the situation in rural areas is worsening. This makes the already laborious work of farming even more difficult.

In the meantime there is a declining birthrate and an aging population, with the average age of Japanese farmers rising to 67 years old. We want to use Ai and robotics to reduce the work of these farmers, while at the same time increasing the yields and making farming cool for the younger generation. We seek to make jobs not only in farming, but in engineering and in science/data analytics in order to revitalize these communities and attract more youth there. We hope this will bring both economic and social relief to these communities.

Japan is Lagging in Technology Advancements for Orchards

We decided to start with fruit tree farms because the required manual labor on these farms is very high. Most orchards in Japan are in mountainous areas, which inceases the workload associated with farming these areas. Concurrently, there has been a lack of application of labor-saving techniques almost for 50 years for many farms. By comparison, countries such as China and the US have a big advantage when it comes to farming due to their large scale, adoption of newer labor-saving techniques, and access to cheaper labor.

Our Solution

We believe robotics and AI are the solutions to this problem, having these technologies act in place of human labor. We first are starting local, focusing on the Tohoku region and want to target apple orchards, as it is the biggest produce here. We have interviewed many apple farmers during the past few months in order to understand their lives and their needs.

During our talks with farmers, we learned about what problems farmers want robots to helpthem with around the farm. Using this, we developed our list of services. We will start with transport robots, which are necessary during the harvest season, the busiest and most important season on the orchard. From a technological standpoint, automated transport around the farm is simple, and so we can develop a solution quickly and get it on farms to help the farmers. Thus, humans can focus on harvesting the apples, and robots will move them around, increasing efficiency on the farm.

Once we have a working prototype, we will begin conducting demonstration experiments right away with partner apple farmers. These partners will meet 3 conditions:

① Younger farmers who can easily use new technology

② Uses apples for processing so that they are not so delicate

③ A place utilizes newer techniques such as dwarf cultivation and high-density cultivation

In order to continue to meet the demand for fruits, farmers will require a new management system for operating a farm with few employees. The number of farmers is increasing as older farmers retire, are younger people are showing little interest in the profession. So, we would like to start by focusing on apple farmers who can easily adopt this newer technology in order to advance the robotic and AI capabilities. We seek the cooperation of local communities and JA, the farming cooperatives, in order to make this possible and increase trust in our technology.

Prototype Concept

The first prototype will demonstrate automated transportation capabilities. While it is not needed for this work, the robot will be able to patrol the farm to gather data and identify pestsand diseases.

Robot Specifications:

①　Use SLAM technology and be able to identify its own location and move autonomously between the harvest and sorting locations
②　Be able to carry 80kg of apples, either 10 baskets or 4 containers
③　Recognize information via computer vision to collect data
④　Use AI to analyze data in real-time to alert the farmer

The robot will not be used for solely transportation but will be able to patrol the farm to gather data and provide insights to the farmer, such as tree health, and possible infections of diseases or pests. It is hard to constantly patrol the farm, and problems can quickly spread if not discovered. Thus, the robot can quickly discover problems and alert the farmer before they become serious.

In order to minimize downtime, we will utilize mutli-robot technology so that robots can work in conjunction and maximize the efficiency of the farm, such as during the transportation of apples to make sure there is always a robot to collect apples.

Our R&D team

Leader　Tamir Blum

Tamir was born in Israel and grew up in the United States. He has loved the outdoors since he was a kid, often going hiking in nature. Growing up, he was on the soccer and swimming team at high school, as still continues to workout in his spare time. He grew up in the countryside where he could see directly some of the negative effects of a mass migration to cities, and a lack of jobs in the local communities. His father once lived on a kibbutz, which was an communal farm living community in Israel.

Tamir is well suited to lead this project. He is a UCLA alumni, at which time he became familiar with the startup culture in California. During this time he also did some work at SpaceX as an associate engineer and at a defense company on drones. He is currently researching AI for lunar surface robots at the Space Robotics Lab at Tohoku University.

Tesshin Wudom

Wudom was born in Inner Mongolia, China, and moved to Fukuoka, Japan at the age of 13. After graduating from the Kyushu Institute of Technology, he continued his research on space robots at Tohoku University and earned his master's degree. He is currently a PhD student at Tohoku University, studying the control of space robots and the development of grippers for asteroid exploration robots. He is a labmate of Tamir's and wants to help empower farmers through the introduction of agricultural robotics, proving to the world that robots can exist outside of the research labs.

Impact from the Tohoku University Space Robotics Lab

We, the two co-founders, met at the Space Robotics Lab of Tohoku University and have been conducting research on space robots, AI, and controls. We are aiming to utilize robotics and AI technology for agriculture to support apple orchards, tree fruits and the agricultural industry as a whole. We seek to change the agricultural industry from Tohoku, and to make farming easy.

Activities until February 10th, 2021

In November 2020, we were selected to join the Tohoku Growth Accelerator, a startup support program in the Tohoku region. During the opening, we received the NEDO award and participated in the NEDO Technology Commercialization Program, a program for pre-seed stage startups with high potential.

On January 30, 2021, we won the UN OPS HultPrize on Campus competition at Tohoku University. The HULT prize is a global business contest focused on social-businesses, with this year's focus being "Food for Good". We will go on to represent the university at regionals in Bremen Germany, held on April 28th, 2021.

On February 10th, 2021, we took the stage at a Sendai startup festival, the TGA (Tohoku Growth Accelerator) Festival, and were selected to win the ultimate KDDI award.

Hult prize on Campus Winner

Tohoku Growth Accelerator NEDO award

Sendai Startup Festival TGA pitch KDDI award

Use of Money

The funds raised in the project will be used to develop KISUI TECH's prototype. Through this process, we will optimize our solution to the needs of the farmers through direct feedback. This will be critical when we seek further financing and help make our business sustainable and in a good position to grow and deliver real change to these farmers. The funds will be used to purchase materials and equipment, conduct field tests and other business-related expenses. If we do not raise the full amount, we will do our best to build a viable prototype. If we raise more than the target, we will do our best to speed up the timeline to when we can get the robot out on farms, and be able to build a higher quality prototype with more iterations.

Schedule

April 2021 Start building the prototype
August 2021　Finish building the prototype
September 2021　Start field tests

Rewards

We appreciate your support! There are various modest returns starting from the site-required minimum of ¥500.

All those who support 1500 yen or more will receive an e-mail with a letter of appreciation with their name included.

Social Media

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