Een nieuwe lichtgewicht, goedkope landbouwrobot kan het verzamelen van gegevens en veldverkenning voor agronomen transformeren, zaadbedrijven en boeren.

De TerraSentia-robot voor gewasfenotypering, ontwikkeld door een team van wetenschappers aan de Universiteit van Illinois, zal te zien zijn op de 2018 Energy Innovation Summit Technology Showcase in National Harbor, Maryland, op 14 maart.

Autonoom rijden tussen gewasrijen, de robot meet de eigenschappen van individuele planten met behulp van verschillende sensoren, inclusief camera's, de gegevens in realtime verzenden naar de telefoon of laptop van de operator. Met een aangepaste app en tabletcomputer die bij de robot worden geleverd, kan de operator de robot besturen met behulp van virtual reality en GPS.

TerraSentia is aanpasbaar en leerbaar, volgens de onderzoekers die momenteel machine learning-algoritmen ontwikkelen om de robot te "leren" veelvoorkomende ziekten te detecteren en te identificeren, en om een ​​groeiende verscheidenheid aan eigenschappen te meten, zoals plant- en korenaarhoogte, bladoppervlakte-index en biomassa.

"Deze robots zullen de manier waarop mensen gegevens uit hun vakgebied verzamelen en gebruiken fundamenteel veranderen, " zei Girish Chowdhary, professor landbouw- en biologische technologie aan de U. of I. Hij leidt een team van studenten, ingenieurs en postdoctorale onderzoekers bij de ontwikkeling van de robot.

Op 24 pond, TerraSentia is zo licht dat het over jonge planten kan rollen zonder ze te beschadigen. De 13-inch brede robot is ook compact en draagbaar:een agronoom kan hem gemakkelijk op een vrachtwagenstoel of in een kofferbak gooien om hem naar het veld te vervoeren, zei Chowdhary.

Het automatiseren van gegevensverzameling en analyse heeft het potentieel om de veredelingspijplijn te verbeteren door de mysteries te ontrafelen waarom plantenrassen op zeer verschillende manieren reageren op omgevingscondities, zei U. of I. professor in plantenbiologie Carl Bernacchi, een van de wetenschappers die aan het project meewerkt.

Gegevens verzameld door de gewasverkenningsrobot kunnen plantenveredelaars helpen bij het identificeren van de genetische lijnen die waarschijnlijk de beste kwaliteit en hoogste opbrengsten opleveren op specifieke locaties, zei Bernacchi.

Hij en Stephen P. Long, een Stanley O. Ikenberry Endowed Chair en de Gutgsell Endowed University Professor of Crop Sciences and Plant Biology in Illinois, hielp bepalen welke planteigenschappen belangrijk waren voor de robot om te meten.

"Het zal voor telers ingrijpend zijn om in korte tijd elke plant in het veld te kunnen meten, " zei Bernacchi. "Gewasveredelaars willen misschien duizenden verschillende genotypen kweken, allemaal een beetje verschillend van elkaar, en meet elke plant snel. Dat is nu niet mogelijk, tenzij je een leger van mensen hebt - en dat kost veel tijd en geld en is een zeer subjectief proces.

"Een robot of een zwerm robots kan een veld ingaan en hetzelfde soort dingen doen als mensen nu handmatig doen, maar veel objectiever, snellere en goedkopere manier, ' zei Bernacchi.

TerraSentia vult "een groot gat in de huidige markt voor landbouwmachines" tussen massieve machines die snel vele hectares cultiveren of besproeien en menselijke arbeiders die taken kunnen uitvoeren die precisie vereisen, maar veel langzamer bewegen, zei Chowdhary.

"Er is een grote markt voor deze robots, niet alleen in de VS, waar landbouw een winstgevende onderneming is, maar ook in ontwikkelingslanden als Brazilië en India, waar zelfvoorzienende boeren worstelen met extreme weersomstandigheden zoals moessons en fel zonlicht, samen met onkruid en ongedierte, ' zei Chowdhary.

Als onderdeel van een gefaseerd introductieproces, een aantal grote zaadbedrijven, grote Amerikaanse universiteiten en buitenlandse partners testen dit voorjaar 20 van de TerraSentia-robots in de praktijk via een early adopter-programma. Chowdhary zei dat de robot naar verwachting over ongeveer drie jaar beschikbaar zal zijn voor boeren, met sommige modellen die minder dan $ 5 kosten, 000.

"We geven deze technologie in handen van de gebruikers, zodat ze ons kunnen vertellen wat voor hen werkt en wat we moeten verbeteren, "Zei Chowdhary. "We proberen de technologie te verkleinen en een product te creëren dat onmiddellijk gunstig is voor telers en veredelaars in de staat Illinois en daarbuiten."