Algemeen

Modulaire veldrobot voor onkruidbestrijding

Modulaire veldrobot voor onkruidbestrijding
Het platform BoniRob kan afhankelijk van de toepassing worden uitgerust met verschillende applicatiemodules. (Bron: InMach/foto: Manuel Wopfner)

Wetenschappers van het Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA hebben samen met projectpartners een automatiseringsoplossing ontwikkeld, die onkruid verwijderd en tegelijkertijd de grond rondom de planten losmaakt om ze gezond te houden. Bij de praktijk testen in de buxusteelt is deze oplossing al een succes gebleken. Het is ontstaan in de kader van het project ‘AgriApps’, waarbij de projectpartners werken aan op Apps gebaseerde automatiseringsoplossingen voor de bewerking in het veld.

De manipulator met werktuig rijdt langs buxusstruiken, verwijdert daarbij het er omheen groeiende onkruid en maakt de bodem los. Goedkoop, milieuvriendelijk en duurzaam. Dat moet gelden voor een innovatieve en doelmatige agrarische techniek in landen met hoge lonen, om concurrerend te kunnen blijven. Hiervoor kunnen robuuste autonome systemen een bijdrage leveren, doordat ze de arbeidsintensieve werkzaamheden als selectief oogsten, nauwkeurig en zuinig spuiten en bemesten of de mechanische onkruidbestrijding uitvoeren.

”Er komen steeds meer robots in de landbouw”, verklaart Martin Hägele, hoofd van de afdeling robot- en assistentiesystemen bij Fraunhofer IPA. “Robottechnologieën als de autonome navigatie dragen bij aan de automatisering van landbouwmachines. Maar robotsystemen voor speciale toepassingen in de landbouw worden vaak specialistisch en voor vast omschreven gebruik en toepassing ingezet. Daar komt nog bij, dat ze slechts voor doelen in een bepaald seizoen bruikbaar zijn”. Daarom is het doel van de projectpartner in ‘AgriApps’, om de landbouw robots meer modulair te maken en vrij te configureren voor algemene toepassingen.

Een platform voor veel toepassingen

Om dit te bereiken gebruiken de wetenschappers bij hun systeem het App concept. Hierbij hoort het draagplatform ‘BoniRob’, dat op vier wielen autonoom door de gekweekte zones rijdt. Op dit platform kunnen verschillende applicatiemodules, afgekort Apps, worden aangesloten, die werkzaamheden in de landbouw overnemen. Afhankelijk van de gewenste toepassing wordt de App uitgerust met diverse sensoren en actuatoren. Door het verwisselen van de App kan het platform het hele jaar de seizoen werkzaamheden zoals oogsten, bestrijding van ongedierte of onkruid wieden uitvoeren. Dit vergroot de inzet van een dragerplatform, wat een belangrijke eis is voor de economische efficiëntie.

Nauwkeurig en flexibel bedieningsconcept

De in  het kader van ‘AgriApps’ ontwikkelde applicatiemodule voor onkruidbestrijding gebruikt een optisch sensorsysteem en beeldverwerkende software voor de objectherkenning. Deze is gebaseerd op kleur, textuur en diepte-informatie om onderscheid te maken tussen onkruid en buxus struiken. Dit gebeurt continu tijdens het rijden door het kweekveld.

Modulaire veldrobot voor onkruidbestrijding
Moeizaam, kostbaar en tijdrovend onkruid wieden met de hand kan binnenkort in de land- en bosbouw tot het verleden horen

Voor de mechanische onkruidbestrijding wordt het bewegende deel van de applicatiemodule, de manipulator, gebruikt. Deze bewerkt de bodem met behulp van roterende schijven eggen, die vastzitten aan een arm met drie assen. Net als bij de objectherkenning is het ook tijdens de bewerking niet nodig, dat het dragerplatform stopt. Dit is mogelijk, omdat de besturing van de beweging van de manipulator op elk moment zowel de informatie uit de beeldverwerking als de beweging van het dragerplatform op elkaar afstemt.

In de vrije ruimte tussen de buxus wijkt het werktuig verder uit om de maximale hoeveelheid onkruid te verwijderen. Als een buxus wordt herkend, dan wordt het werktuig teruggehaald en wordt volgens de contouren van de struik gestuurd zonder deze te beschadigen.

Reactieve bewegingen

”Door dit gesynchroniseerde besturingsconcept gebeurt de onkruidbestrijding behendig, snel en efficiënt”, aldus Felix Meßmer, projectleider bij Fraunhofer IPA, over de belangrijkste technische componenten voor het applicatiemodule. Deze is gebaseerd op beproefde besturingsconcepten voor mobiele platforms uit de service robotica zoals Care-O-bot of onbemande transportvoertuigen voor de interne logistiek.

De wetenschappers hebben deze besturingsconcepten aangepast voor toepassing in de landbouw. Hierdoor worden de reactieve bewegingen tussen platform en manipulator mogelijk, zoals die ook bekend zijn van de landbouwmachines in het »Tractor-Implement-Management Systemen« en kunnen ze compenseren of ondersteunen. Navigeert het platform om in het spoor te blijven naar rechts en komt dan verder van de buxus struik, de reageert de manipulator door het werktuig verder naar buiten te sturen, zodat deze beter bij het onkruid kan.

Als volgende stap zijn testen van de App gepland tijdens continu bedrijf. De technologieën, die uit deze ontwikkeling komen, zouden afhankelijk van de behoefte op de markt voor nog meer toepassingen in de landbouw kunnen worden gebruikt. Bovendien is het gesynchroniseerde besturingsconcept ook te gebruiken voor industriële toepassingen zoals mobiele productie assistenten.

Het Bundesministerium für Bildung und Forschung subsidieert het samenwerkingsproject met de projectpartners InMach Intelligente Maschinen GmbH, Robert Bosch Start-up GmbH, Deepfield Robotics, Fraunhofer IOSB en Fraunhofer IPA.

  • Audi en RWE slaan energie op in second life EV-accu’s

    Audi en RWE slaan energie op in second life EV-accu’s

    Audi en RWE slaan energie op in second life EV-accu’s (Foto: Audi)Energiemaatschappij RWE heeft recent een opslagfaciliteit geopend. Deze is gebaseerd op gebruikte hoogspanningsaccu’s (EV-accu’s) van elektrische Audi’s. De installatie staat op het terrein van de waterkrachtcentrale van RWE aan een stuwmeer bij Herdecke in… Lees verder →

  • Intelligente aandrijvingen Nord creëren conditiebewaking voor predictief onderhoud

    Intelligente aandrijvingen Nord creëren conditiebewaking voor predictief onderhoud

    Intelligente aandrijvingen Nord creëren conditiebewaking voor predictief onderhoud. (Foto: Nord Drivesystems )Nord Drivesystems zet met zijn intelligente aandrijvingen sterk in op predictief onderhoud. Predictief onderhoud is de systematische voortzetting van conditieonderhoud. Het heeft als doel machines en installaties proactief te onderhouden. De methodiek kan veranderingen… Lees verder →

  • Datum SPS 2022 bekend

    SPS 2022 Neurenberg schuift iets naar voren

    Impressie van een eerdere editie van Smart Production Solutions (Foto: Paul Quaedvlieg)SPS 2022 (Smart Production Solutions) vindt dit jaar plaats van 8 t/m 10 november 2022 in Neurenberg, twee weken eerder dan in voorgaande jaren. In tijden van pandemie geeft dit de hele branche volgens… Lees verder →

  • Festo op weg naar klimaatneutraliteit

    Festo investeert fors op weg naar klimaatneutraliteit

    Festo gaat zijn CO₂-voetafdruk de komende twee jaar enorm verkleinen (Foto: Festo)Festo is op weg naar klimaatneutraliteit. “Festo gaat zijn CO₂-voetafdruk de komende twee jaar enorm verkleinen. Als gevolg hiervan zullen tegen het einde van 2023 al onze productie- en logistieke locaties, evenals de Duitse… Lees verder →

  • Damen koopt batterijcontainer Skoonbox

    Damen koopt batterijcontainer Skoonbox

    Damen koopt batterijcontainer Skoonbox (Foto: Damen)Damen Shipyards Group heeft de Skoonbox overgenomen van Skoon Energy. De maritiem gecertificeerde, multi-inzetbare batterijcontainer zal worden ingezet om op eigen werven duurzame stroom te leveren voor toepassingen waar nu nog vooral dieselgeneratoren of scheepsmotoren worden gebruikt. Deze eerste 20-voets… Lees verder →

  • Optibelt Walk

    Tandwielfabrikant Optibelt Walk weer in Nederlandse handen

    Optibelt Walk komt na 8 jaar weer in Nederlandse handen (foto: Optibelt Walk)Optibelt Walk uit het Limburgse Heijen komt na 8 jaar weer in Nederlandse handen. Het dochterbedrijf van de Duitse Arntz Optibelt Group is overgenomen door N2-Enterprise Holding. Optibelt Walk wordt ondergebracht bij United Dutch Industries. Het bedrijf ontwerpt… Lees verder →

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven