04/09/2024
Door Ad Spijkers
Hightech in een historische tuin: binnenkort komt een robot in Schlosspark Pillnitz de planten water geven.
De bewateringsrobot is bedoeld om het tuinieren in het Schlosspark aan de zuidoostrand van Dresden gemakkelijker te maken. Onderzoekers van de TU Dresden en het Barkhausen Institut (ook in Dresden) hebben een prototype ontwikkeld dat sinds eind augustus zijn eerste testrondjes maakt in het beschermde park.
Gezamenlijke ontwikkeling
In de bijna drie jaar durende ontwikkelingsfase hebben medewerkers van beide instituten samengewerkt met het tuiniersteam van Pillnitz en de Staatliche Schlösser, Burgen und Garten Sachsen (SBG). Laatstgenoemde is de eerste Duitse kasteelbeheerder die een robot gebruikt voor het bewateren.
Door de klimaatverandering zijn de inspanningen van de SGB op het gebied van tuinonderhoud met 25% tot 30% toegenomen. De organisatie heeft innovatieve oplossingen nodig om het tuiniersteam te ondersteunen en te ontlasten. De klimaatverandering heeft de inspanningen voor het gieten aanzienlijk vergroot. Hier komt de bewateringsrobot in beeld: deze zorgt voor verlichting bij het watergeven van potplanten. Alle functies worden de komende weken samen met de hoveniers getest in de praktijktest.
Robots autonoom van A naar B laten rijden, duurt slechts enkele seconden. De ontwikkeling duurt echter maanden, ook bij deze robot. In het project werd kennis uit de elektrotechniek, softwareontwikkeling, werktuigbouwkunde, landschapsarchitectuur, ontwerpen en bosbouw verwerkt. Tenslotte worden er 200 schroefverbindingen, 100 m 3D-printfilament, 50 m aluminium profielen, 30 m kabel, 15 m slang en acht sensoren geïnstalleerd. De watertank heeft een inhoud van 400 dm3. De robot heeft een trekkracht van 700 kg en brengt een halve ton op de weegschaal. Terwijl het eerste prototype wordt getest, wordt een tweede, identiek prototype in elkaar geschroefd.
Robot in een historische tuin
Voor toepassing in de historische tuin moest de robot optimaal uitgerust zijn. Er moest worden gelet op de bescherming van het padoppervlak en er moest rekening gehouden worden met het bezoekersverkeer. Verder moest het geluidsniveau laag worden gehouden en moesten de kennis en ervaring uit de omgeving worden geïntegreerd. De uitgebreide specialistische kennis van de tuinmannen hoe ze de waardevolle historische potplanten optimaal konden verzorgen, was goud waard en speelde een sleutelrol bij het ontwerpen van de robot
De robot is uiteindelijk ontworpen als assistentierobot. Hij werkt samen met de tuinmannen en ondersteunt hen bij het fysiek zware werk. De besturing en besturing van de robot is in handen van gekwalificeerd personeel. De tuinspecialisten bedienen een kleine mobiele bedieningsterminal met een display en knoppen voor invoer. De bediening is intuïtief en vereist nauwelijks training. De robot handelt alleen autonoom op commando, bijvoorbeeld bij het innemen van vers irrigatiewater. Bovendien kan de robot vaste GPS-punten benaderen om bijvoorbeeld materiaal of gereedschap rond te brengen.
Voor het prototype is een rupsplatform met extra brede profielen geïnstalleerd om de paden in de historische ruin te beschermen. Dit is vooral nodig wegens het hoge gewicht bij het tanken. Met behulp van een laserscanner wordt een beveiligingsgebied scherp gedefinieerd. Wanneer gasten deze ruimte betreden, remt de robot en schakelt uit. De robot kan tot zes uur werken op één accu en beweegt zich dankzij de elektrische aandrijving en het compacte ontwerp stil en mobiel. De robot is autonoom bij het innemen van water bij de waterpompen in het park. Ook vindt hij zelf de weg om gemarkeerde punten in het park in te stellen en volgt hij automatisch de tuinmannen.
Er is gespecialiseerd personeel nodig voor handmatige bediening, sensorevaluatie van de hoeveelheid water en bodemvocht in de emmer. Voor water geven via slang en sproeier is interactie via het display en bedieningspaneel nodig.
Team building
Besproeien is een van de belangrijkste taken van de hoveniers. De toenemende droogte heeft de werkdruk bij het water geven en op andere gebieden van het tuinieren aanzienlijk verhoogd. Door de droge jaren sinds 2018 ontbreekt het aan een volledige jaarlijkse neerslag in de diepere bodemlagen. Vooral op warme dagen hebben potplanten het zwaar te verduren. In het Schlosspark Pillnitz en de Großer Garten Dresden zoekt het project ‘Klimaatverandering in historische tuinen’ naar innovatieve oplossingen voor het extra werk.
Automatisering is hier het sleutelwoord. De technische ondersteuning is bedoeld om de last van fysiek zwaar, eentonig werk te verlichten en tijd te besparen. Het prototype zal de komende maanden worden getest en geoptimaliseerd. Daarna volgt nog een lange weg met certificeringen en beoordelingsprocessen voordat de robot routinematige ondersteuning kan bieden bij het dagelijkse tuinieren. Er wordt getest of de robot in de toekomst ook ondersteuning kan bieden bij transport, padonderhoud of winterdienst.
Schrijver dezes woont in een appartementencomplex met een grote tuin. En in een deel daarvan 'mag' hij water geven, met behulp van lange (dus zware) slangen en enkele aftappunten. Een tuinrobotje zie ik ook wel zitten - om een tank met water te vervoeren. Maar 500 kg is op ons tuinpad wat te zwaar.
Foto: TU Dresden