24/01/2022
Door Ad Spijkers
Een Brits/Duits team van experts op het gebied van landbouwtechniek en machinebouw ontwikkelt een oogstrobot voor sla.
Sla is een waardevol gewas in Europa en de VS. Maar door een tekort aan arbeidskrachten is het moeilijk om deze waardevolle vollegrond groente te oogsten. Bovendien zijn de marges krap, omdat de looninflatie sneller gaat dan de productprijzen. In Engeland werken experts op het gebied van landbouwtechnologie en machines samen met aan de ontwikkeling van een robotoplossing om het oogsten van sla te automatiseren.
Het project wordt gefinancierd door Innovate UK en omvat experts van landbuowmachinefabrikant Grimme in Damme (30 km noordelijk van Osnabrück), IDS Imaging Development Systems in Obersulm (bij Heilbronn), het Agri-EPI Centre in Edinburgh, Harper Adams University in Newport (VK), de University of the West of England in Bristol en twee van de grootste slaproducenten van het VK, G's Fresh en PDM Produce.
Snijproces
Binnen het project zijn bestaande preioogstmachines aangepast om de sla van de grond te tillen en tussen knijpbanden vast te pakken. De buitenste bladeren van de sla worden mechanisch verwijderd om de stengel bloot te leggen. Vervolgens worden machine vision en kunstmatige intelligentie gebruikt om een nauwkeurig snijpunt op de stengel te identificeren om de krop sla netjes te scheiden.
Het snijproces van een ijsbergsla is de technisch meest gecompliceerde stap in het proces om te automatiseren. De prototype oogstrobot die wordt gebouwd, bevat een GigE Vision-camera uit de uEye FA-familie. Deze robuuste camera is geschikt voor veeleisende omgevingen. En omdat dit een buitentoepassing is, is een behuizing met IP65/67-bescherming vereist.
De sensor is voornamelijk gekozen vanwege zijn veelzijdigheid. Er is geen volledige resolutie nodig voor AI-verwerking, dus de gevoeligheid kan worden verhoogd door binning. Het grotere sensorformaat betekent dat ook geen groothoekoptiek nodig is. De CMOS-sensor heeft een goede beeldkwaliteit, lichtgevoeligheid en dynamisch bereik en levert bijna ruisvrije, contrastrijke 5 MP-beelden in 5:4-formaat bij 22 fps.
Uitdagingen
De uitdagingen voor de agrarische sector zijn complex. Volgens een voorspelling van de Voedsel- en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties (FAO) zal de landbouwproductiviteit in 2050 met bijna 50% moeten stijgen ten opzichte van 2012 als gevolg van de dramatische bevolkingsgroei. Zo'n opbrengstverwachting betekent een grote uitdaging voor de agrarische sector met zich mee.
De digitalisering staat hier nog in de kinderschoenen staat in vergelijking met andere sectoren. Deze staat toch al onder grote druk om te innoveren gezien de klimaatveranderingen, de krapte op de arbeidsmarkt en de steeds strengere milieu-eisen.
De landbouw van de toekomst is gebaseerd op genetwerkte apparaten en automatisering. Camera's zijn een belangrijke bouwsteen, en kunstmatige intelligentie is hier een centrale technologie. Slimme toepassingen zoals oogstrobots kunnen hier een belangrijke bijdrage aan leveren. Het prototype van de robotmaaier is tegen het einde van het seizoen 2021 gebruikt voor veldproeven in Engeland.
Foto: IDS