Wetenschap - 17 oktober 2016

Robotzwermen gaan onkruid te lijf

tekst:
Roelof Kleis

De boer van de toekomst controleert niet meer zelf of er onkruid tussen zijn gewassen staat. Een zwerm drones doet dat. Wageningse roboticaspecialisten werken aan een prototype.

Stel je een veld met suikerbieten voor. Hier en daar piekt een aardappelplant door het bietenloof; het jaar ervoor stonden hier namelijk aardappelen. Boven het veld cirkelen drones. Op het oog misschien lukraak, maar dat is schijn. De vliegende robotjes brengen precies in kaart waar de aardappelplanten staan. Daarbij communiceren ze onderling druk. ‘Heb jij al wat? Ja, het stikt hier van de aardappelen. Je kunt maar beter even komen helpen.’

EU-project
Tien jaar geleden zou dat science fiction zijn. Maar dat is het inmiddels niet meer Zwermrobotica is de volgende stap in de agrarische toepassing van drones, legt Joris IJsselmuiden van de Farm Technology Group uit. Zijn groep werkt samen met Italiaanse wetenschappers en het Nederlandse dronebedrijf Avular aan die volgende stap. Het project, gefinancierd door de EU, werd afgelopen week gepresenteerd op een beurs in Italië.

zwermrobotica2.jpg

Zwermrobotica moet boeren helpen het onkruid op hun velden in kaart te brengen. Het project richt zich daarbij in eerste instantie op biologische boeren. IJsselmuiden: ‘Biologische boeren zijn constant bezig hun percelen in de gaten te houden. Zij werken vaak met mechanische bestrijding. Timing is daarbij essentieel: als je gaat wieden moet het onkruid kleiner zijn dan het gewas.’ Zwermen robots kunnen dat speurwerk overnemen.

Accutijd
De voordelen van drones liggen voor de hand. Ze werken snel en efficient. Zwermen robots die met elkaar communiceren kunnen grote percelen van honderden hectares aan. ‘Dat red je met een enkel toestel niet. Ze kunnen elkaar bovendien aflossen’, legt IJsselmuiden uit. ‘Drones hebben maar een beperkte accutijd. Onkruiddetectie door drones is bovendien niet honderd procent feilloos. Detectie met meerdere drones maakt de kans op fouten kleiner.’

Het bietenveld-met-aardappel is het model waar de onderzoekers mee gaan werken. Dat is niet toevallig. ‘Het is een use case waar wij al heel veel jaren onderzoek naar doen’, licht IJsselmuiden toe. ‘De detectietechnologie ligt op de plank en we hebben er zelfs al een rijdende wiedrobot voor ontwikkeld. Maar we gaan ook naar andere onkruiden kijken. Om ons te oriënteren zijn we al bij een biologische boer in Italië geweest.’  

Een volgende stap is het optimaliseren van de onkruidbestrijding zelf
Joris IJsselmuiden, onderzoeker agrarische robotica

De drones worden geleverd door Avular. Wageningen is verantwoordelijk voor de detectie van onkruid met camera’s en (samen met de fabrikant) voor de aansturing van de drones. De Italianen houden zich bezig met het zwermgedrag van de robotjes. Het principe daarvan is vergelijkbaar met het gedrag van een zwerm foeragerende bijen: die leiden elkaar naar de plekken waar het meeste te halen valt. In dit geval dus onkruid in plaats van nectar of stuifmeel.

Science fiction
De zwerm drones moet in eerste instantie onkruid in kaart brengen en een optimale planning voor de onkruidbestrijding opleveren. ‘Een volgende stap is het optimaliseren van die onkruidbestrijding zelf. Dat zou vanuit de lucht kunnen met drones, maar ook met robots aan de grond. Dan wordt het pas echt science fiction', blikt IJsselmuiden vooruit. De eerste twee toestellen verwacht hij binnenkort te ontvangen. De uiteindelijke zwerm gaat uit acht drones bestaan.


Re:ageer