Robottrekkers in boomgaarden verhogen efficiëntie en besparen tijd
Volledig onderzoeksrapportRobottrekkers in boomgaarden verhogen efficiëntie en besparen tijd
Over Crkls
In de afgelopen decennia is het landbouwkundig onderzoek in Nederland enorm versplinterd en uit elkaar gegroeid. En ja, boeren hebben vertrouwen in onderzoek, maar hun vertrouwen is niet onvoorwaardelijk. Ook sluit het onderzoek niet altijd goed aan op de urgente problemen waarmee boeren worstelen in de praktijk.
De initiatiefnemers van Crkls: Misset Uitgeverij, BO Akkerbouw, Wageningen University & Research, Aeres Hogeschool en Groen Kennisnet willen hier wat aan doen voor een toekomstbestendige landbouw in Nederland die nu voor grote uitdagingen staat.
Het kennisplatform Crkls wil het kaf van het koren scheiden en bewezen kennis gemakkelijk vindbaar maken voor boeren op een plek. De resultaten van alle onderzoeken en praktijkproeven in Nederland worden verzameld en door een onafhankelijke redactie beoordeelt en op een uniforme en compacte wijze gepubliceerd.
Ga naar de inhoud
Onderzoeksinstituut: Univ.: Aarhus, Hohenheim, Californië, Turijn
Locatie: Taastrup campus, Denemarken
Periode: 2013
Gefinancierd door: Niet vermeld
Status onderzoek: Afgerond
Bodemsoort: Niet vermeld
Betrouwbaarheidsscore:
Boomgaarden zijn zeer geschikt voor toepassing van autonome trekkers (robots) vanwege de vaste rijen en vaststaande posities van bomen. Een robottrekker uitgerust met een gebiedsbedekkend navigatiesysteem volgde de rekenkundig optimale route en geeft inzicht in mogelijke besparingen voor energie en tijd.
Conclusies
- Een robottrekker kan zijn route optimaal berekenen, waardoor voor een taak minder afstand wordt afgelegd, minder niet-werkende meters worden gemaakt en tijdswinst wordt geboekt.
- Een groot gedeelte van de winst zit in het perfect uitvoeren van het draaien van de trekker.
- Het maakt. voor het navigatiesysteem zeer weinig uit of de vorm van de boomgaard perfect recht, gebogen of golvend is.
Samenvatting
Voor een robottrekker is een navigatiesysteem ontwikkeld op basis van B-patronen: door een algoritme berekende opeenvolgende bewegingen die samen de optimale route tussen twee punten of in een gebied vormen. Ze volgen geen vast patroon maar worden per stukje route opnieuw berekend.
De robot en zijn aansturing
De robot gebruikt voor de proeven is een verbouwde Hakotrac 3000 (20 kW, Hako-Werke GmbH, Duitsland). Het aansturingsysteem is gebouwd op basis van het MoboWare-systeem van de Technische Universiteit Denemarken. De opdracht (het missieplan) wordt in eXtendible Markup Language (XML)- bestand geüpload naar de robot en kan via een American Standard Code for Information Interchange (ASCII)-tekstverwerker aangepast worden. Het systeem gebruikt coördinaten in het Universal Transverse Mercator (UTM)-format voor positiebepaling. Een laptop staat met de robot in draadloze (WLAN) verbinding om het missieplan live te volgen.
Opzet van de proef
Opdrachten ‘onkruid spuiten’ en ‘gras maaien’ zijn uitgevoerd in een proefboomgaard van 8 rijen van 133,5 meter lengte met een afstand van 5 meter tussen de rijen. In- en uitgang op hoeken van het veld. De afgelegde afstand en tijdsverbruik werden gemeten en vergeleken tussen de route zoals de teler die rijdt, en de route geoptimaliseerd middels het B-patronensysteem.
Resultaten ‘onkruid spuiten’ en ‘gras maaien’
Afhankelijk van de afstand van de robot tot de rij, legde de robot bij het onkruid spuiten 50-158 (2,2-6,3%) minder meters af met het geoptimaliseerde systeem. Dit leverde een tijdwinst op van 85-266 seconden (2,5-8,6%). Daarnaast werd de afstand die niet-werkend werd afgelegd met 55-158 meter (17,5-41,1%) verminderd. De robot legde bij het gras maaien 159 (6,4%) minder meters af met het geoptimaliseerde systeem. Dit leverde een tijdwinst op van 279 seconden (8,6%). Daarnaast werd de afstand die niet-werkend werd afgelegd met 160 meter (40,2%) verminderd.
Aanvullende informatie
Bochtis, D., Griepentrog, H. W., Vougioukas, S., Busato, P., Berruto, R., & Zhou, K. (2015). Route planning for orchard operations. Computers and electronics in agriculture, 113, 51-60.
Impactscore
Met de Impactscore laten we zien op welke bedrijfsactiviteiten de onderzoekresultaten direct effect hebben. Een onderzoeksresultaat kan bijvoorbeeld leiden tot het gebruik van minder gewasbeschermingsmiddelen of minder meststoffen. Dat vermelden we met een korte toelichting.
Gebruik energie
Minder vanwege optimalisatie rijafstand, draaien trekker.
Uitstoot broeikasgassen
Minder vanwege optimalisatie rijafstand, draaien trekker.
Kosten
Minder vanwege optimalisatie rijafstand, draaien trekker.
Betrouwbaarheidsscore:
Het onderzoek is eenjarig uitgevoerd en niet in herhalingen. De resultaten bevatten een matige statistische onderbouwing. Het is daarmee matig betrouwbaar.
