Europese consumenten verwachten dat een schone toeleveringsketen en biodiversiteit behouden blijven. Daarom, de inzet van pesticiden en kunstmest tot een minimum te beperken en/of te vervangen door agro-ecologische of robotoplossingen is noodzakelijk. Verder, de gemiddelde leeftijd van de Europese boeren behoort tot de hoogste van alle sectoren, daarom moet de landbouw jonge mensen aantrekken met aantrekkelijke arbeidsmogelijkheden.

Hier is de nieuwe landbouwrobotoplossing voor precisielandbouw ontwikkeld in het kader van de EU Flourish (Aerial Data Collection and Analysis, en geautomatiseerde grondinterventie voor precisielandbouw) een rol kunnen spelen. Het gebruik van robots in precisielandbouw heeft niet alleen het potentieel om de opbrengst te verhogen, maar ook om de afhankelijkheid van kunstmest te verminderen, herbiciden en pesticiden door selectief individuele planten te besproeien of door onkruid te verwijderen.

Landbouwgrond helpen bloeien

Precisielandbouw combineert technologieën die de zorg die planten krijgen op maat maken zonder de arbeid van de boer te vergroten. Het projectconsortium richtte zich op de ontwikkeling van innovatieve landbouwtechnieken door de belangrijkste indicatoren van de gezondheid van gewassen te monitoren en zich alleen te richten op de behandeling van planten of besmette gebieden die dit nodig hebben.

"Vergeleken met conventionele praktijken, precisielandbouwtechnieken zijn veel vriendelijker voor het milieu en leveren meer economische voordelen op, " zeggen projectcoördinator prof. Roland Siegwart en onderzoeker dr. Inkyu Sa. Aangezien de meeste van de toegepaste pesticiden herbiciden zijn om het onkruid te bestrijden, het radicaal verminderen van het gebruik van deze chemicaliën en het detecteren van delen van het gewas die vrij zijn van plagen, zal helpen om gezondere gewassen te telen.

Landbouw met drones en robots

De ontwikkeling van precisielandbouwtechnieken is een zeer actief onderzoeksgebied, dus het doel van Flourish was om de kloof te overbruggen tussen de huidige en de gewenste mogelijkheden van landbouwrobots. Het projectconsortium ontwikkelde een autonoom landbouwsysteem waarbij drones en robots samenwerken om het gewas te monitoren en nauwkeurig onkruid te verwijderen. Het nieuw ontwikkelde robotsysteem combineert de luchtonderzoeksmogelijkheden van een kleine autonome multi-copter onbemande luchtvaartuig (UAV) met een multifunctioneel onbemand grondvoertuig (UGV).

"Uitgerust met een camera, verschillende sensoren, GPS en statistische software de UAV kan verschillende gewaskenmerken scannen, zoals hoogte, luifelbedekking en chlorofylniveaus, en informatie verstrekken met betrekking tot 'fenotypering' van planten, " leggen prof. Siegwart en dr. Inkyu Sa uit. De drone kan ook onderscheid maken tussen gewassen en onkruid, terwijl geavanceerde algoritmen het in staat stellen om zijn vliegroute te optimaliseren. Als de UAV zijn taak heeft volbracht, deelt hij de aandachtspunten mee aan de UGV.

Gebruikmakend van de gegevens die door de UAV worden geleverd, het UGV-prototype, genaamd Bonirob, navigeert autonoom door zijn omgeving en voert acties uit op vaste locaties. Bijvoorbeeld, het kan een pesticide op een geselecteerd gewasgebied spuiten, en in het geval van aanwezigheid van onkruid, het kan ze mechanisch verwijderen, het vermijden van het gebruik van gevaarlijke herbiciden.

Beeldherkenning speelt een sleutelrol in de werking van Bonirob. Op basis van parameters zoals plantkleur, vorm en grootte, de robot kan boeren helpen om planten gemakkelijker te classificeren. Bijsnijdpatronen naast afbeeldingen onderzoeken, het kan ook nauwkeuriger onderscheid maken tussen de gewenste planten en onkruiden, zelfs wanneer hun uiterlijk aanzienlijk verandert als gevolg van weersomstandigheden of groei.

Momenteel, Leden van Flourish werken samen met eindgebruikers om productspecificaties te definiëren en ervoor te zorgen dat de belangen op één lijn blijven. In aanvulling, ze evalueren en optimaliseren het nieuw ontwikkelde systeem om het robuuster en gebruiksvriendelijker te maken met een korte insteltijd. Projectleden proberen ook de interoperabiliteit met andere producten op de markt te vergemakkelijken door gebruik te maken van standaard communicatieprotocollen zoals het robotbesturingssysteem. Dit zorgt voor minimale toetredingsdrempels wanneer het systeem klaar is om de markt te betreden.

Technologische vooruitgang in de landbouw, zoals die geïntroduceerd is door Flourish, zal boeren in staat stellen het gebruik van chemicaliën te minimaliseren en gezondere gewassen en hogere opbrengsten te produceren. Het systeem zal naar verwachting ook de kosten voor boeren verlagen en de milieu-impact van akkerbouw tot een minimum beperken.