Landbouwrobots:een revolutionair hulpmiddel voor boeren over de hele wereld

Landbouwrobots hebben bewezen een waardevol hulpmiddel te zijn voor boeren over de hele wereld. Leer hoe ze de landbouw automatiseren en verbeteren, en waar je ze vandaan kunt halen.

Sinds de industriële revolutie is de landbouw steeds meer gemechaniseerd en geautomatiseerd. Artificial Intelligence brengt deze automatisering naar een nog hoger niveau. Het gebruik van AI kruist wat nu 'precisielandbouw' wordt genoemd. Het draait allemaal om het verminderen van inputs zoals kunstmest, pesticiden, herbiciden en water, terwijl de opbrengsten worden verhoogd.

De wereldwijde jaarlijkse markt voor landbouwrobots werd geschat op 24,5 miljard dollar in 2021. Volgens een op Statista gepubliceerd rapport zou deze naar verwachting groeien tot 74,5 miljard dollar in 2024.

Dit artikel onderzoekt landbouwrobots aan de hand van de volgende onderwerpen:

• Luchtbeeldrobots
• Zaai- en spuitrobots
• Robots voor het oogsten van fruit en groenten
• Autonome mobiele robots (AMR's) voor kwekerijen, boomgaarden en kassen
• Robots wieden
• Robotkassen

Luchtbeeldrobots

Het gebruik van drones uit de lucht om gewassen vanuit de lucht te inspecteren is goed ingeburgerd. Luchtfoto's leveren waardevolle inzichten op in de gezondheid van gewassen en bodemgesteldheid. De geaccepteerde manier om de groei van gewassen te volgen, is het gebruik van genormaliseerde NDVI-kaarten (verschilvegetatie-index). Maar het is niet alleen een kwestie van passief naar de gegevens kijken. De NDVI-gegevens kunnen worden gedownload naar tractoren. Slimme landbouwmachines gebruiken de gegevens om de toediening van meststoffen te regelen.

Er is een robuuste markt voor drones voor de landbouw met veel opties om uit te kiezen.

Hier zijn enkele overwegingen bij het kopen van een drone voor de landbouw.

Typen drones voor de landbouw

Er zijn drie hoofdtypen onbemande luchtvaartuigen (UAV's) die in de landbouw worden gebruikt.

Drones met vaste vleugels

Een drone met vaste vleugels heeft vleugels zoals een vliegtuig en vaak maar één of twee propellers. Zo'n drone kan langer in de lucht blijven dan typen met draaivleugels. Lange vliegtijd is een voordeel voor de uitgestrekte boerderijen van vandaag. Maar ze hebben een gladde strip nodig voor het opstijgen en landen en zijn moeilijker te besturen dan helikopters.

Dronken met roterende vleugels

Roterende vleugeldrones hebben meerdere rotors met bladen zoals helikopters. De meest voorkomende configuraties hebben vier rotors (quadcopters) of zes rotors. Sommige drones hebben er veel meer. Drones met roterende vleugels zijn gemakkelijker te besturen dan drones met vaste vleugels. Omdat ze verticaal kunnen opstijgen en landen, hebben ze geen landingsbanen nodig. Drones met roterende vleugels zijn meestal minder duur dan modellen met vaste vleugels.

Hybride drones

Hybride drones stijgen verticaal op en kunnen tijdens de vlucht overschakelen naar een zweefmodus. Ze combineren dus de voordelen van de andere twee soorten drones. Hybride drones beloven de langere vliegtijd van de fixed-wing drone en het gebruiksgemak van de rotary-wing-types. Hybride drones zijn echter complexer, zwaarder en duurder. De technologie is ook niet zo volwassen als voor de andere twee typen.

Typen sensoren die worden gebruikt in landbouwdrones

Het type sensoren dat de drone draagt, bepaalt de verzamelde informatie. Hier zijn enkele van de meest voorkomende typen sensoren.

RGB-camera's

Een RGB-sensor wordt ook wel een echte kleurencamera genoemd. RGB-sensoren worden zo genoemd omdat ze licht detecteren in drie componenten:rood, groen en blauw. De beelden die door RGB-camera's worden geproduceerd, zijn als menselijk zicht.

Multispectrale camera's

Zoals de naam al aangeeft, detecteren multispectrale sensoren licht in een frequentieband. Twee bijzonder bruikbare frequentiebanden voor de landbouw zijn infrarood en de "rode randband". Gezonde planten reflecteren infrarood licht sterker dan gestreste planten. De rode band bevindt zich tussen de rode band en het infrarood. Licht dat weerkaatst wordt in de rode randband is ook sterk gecorreleerd met plantgezondheid.

Thermisch

Thermische camera's helpen bij het detecteren van plantenstress, vooral waterstress.

LiDAR

Lichtdetectie- en bereiksensoren zijn zwaarder en duurder dan de andere drie bovengenoemde typen sensoren. Ze worden gebruikt om terreinhoogten in kaart te brengen en worden vaker ingezet in bemande vliegtuigen.

Aankoop versus abonnementsservice

Een boer hoeft geen drone in de lucht te kopen om de voordelen ervan te benutten. U heeft ook de mogelijkheid om een ​​contract aan te gaan met een bureau dat luchtfoto's als service aanbiedt. U kunt zich abonneren op een service die periodiek de beeldvorming voor u uitvoert. Abonneren op een dienst kan een aantrekkelijke optie zijn voor diegenen die liever niet de tijd nemen om de nieuwe technologie te leren bedienen.

Aanbiedingen van drones voor luchtfoto's voor de landbouw aanvragen

Zaai- en spuitrobots

Drones voor zaaien en spuiten zijn nog nieuw, maar ze zijn in de handel verkrijgbaar. Enkele van de grote namen in landbouwvoertuigen bieden nu autonome sproei- en zaaidrones aan.

Elke UAV-piloot die in de VS met een drone wil vliegen die meer dan 55 pond weegt bij het opstijgen (inclusief vracht), moet een speciale vrijstelling aanvragen bij de Federal Aviation Administration (FAA), volgens een artikel in builtin.com. Daarom beperken veel dronefabrikanten hun laadvermogen om dit obstakel te vermijden.

Zaaidrones worden voornamelijk gebruikt voor bodembedekkers. Het toepassen van de praktijk van het planten van bodembedekkers is een praktijk voor de gezondheid van de bodem. Bodembedekkers helpen bodemerosie te beperken en vervuiling door afvloeiend water te verminderen. Luchtdrones zijn het meest geschikt om te zaaien op plaatsen die moeilijk te bereiken zijn voor tractoren en strooiwagens.

Voor het spuiten en zaaien van drones is het laadvermogen een cruciale factor. Let daarbij wel op de grootte van de tank en de spuitbreedte. De drone moet een voldoende krachtige batterij en hefcapaciteit hebben. De combinatie van deze factoren bepaalt hoeveel hectares er per keer kunnen worden bespoten.

Meer geavanceerde drones hebben een veldstation dat een thuisbasis vormt voor de UAV. Eén leverancier biedt een veldstation aan met de mogelijkheid om automatisch de tank bij te vullen. Het veldstation verwisselt ook de oude batterij voor een nieuwe, volledig autonoom.

Geavanceerde autonoom spuitende drones maken gebruik van radar en andere sensoren waarmee ze obstakels kunnen ontwijken.

De meeste drones werken op batterijen. Toch gebruiken sommigen brandstof. De brandstof verhoogt hun laadvermogen en hun vliegtijd.

Offertes aanvragen voor zaai- en spuitdrones vanuit de lucht voor de landbouw

Robots voor het oogsten van fruit en groenten

Robots voor het oogsten van groenten en fruit bevinden zich nog in de prototypefase. Ze tonen een grote belofte. Je kunt video's bekijken van veel verschillende soorten oogstrobots. Toch zijn er vandaag nog maar weinig te koop.

De End of Arm Tooling (EoAT) van oogstrobots verschilt per gewassoort. Paprika's, bijvoorbeeld, zijn met hun gladde, wasachtige oppervlak zeer geschikt om met zuignappen te worden vastgegrepen. Tomaten zijn kwetsbaarder dan paprika's, dus gebruiken de robots een grijper met zachte vingers die het fruit draait terwijl het wordt getrokken om het van de plant te scheiden. Aardbeien zijn nog kwetsbaarder en vereisen extra zorg om ze te oogsten. Een oogstrobot grijpt bijvoorbeeld het item vast terwijl hij een stengelsnijder gebruikt om kneuzingen tijdens het trekken te voorkomen.

AI-geassisteerd zicht detecteert rijpheid en plant het pad van de robotarm om het doelwit te plukken. Sommige oogstrobots hebben een scharnierende arm die op een verrijdbare basis rijdt. Anderen reizen op een spoor of gebruiken sporen als een militair voertuig.

Een bijzonder opvallende oogstrobot heeft twee drones vanuit de lucht. De drones zijn bevestigd aan een kar op wielen door middel van navelstrengen die voor elektriciteit zorgen. De drones vliegen naast de kar en gebruiken computervisie om het rijpe fruit te vinden en te plukken met hun grijper. Eenmaal geplukt, deponeert de drone het gewas in een bak in de kar. Het karretje beweegt door de rij terwijl de drones, vastgebonden aan het karretje, zich naar behoefte verplaatsen.

Hoewel nog in de beginfase van adoptie, is het bewijs van het principe er. Het is slechts een kwestie van tijd voordat er meerdere leveranciers zijn waaruit u kunt kiezen.

Tegenwoordig zijn er niet veel commerciële keuzes. Een uitzondering is een Israëlisch bedrijf dat oogstrobots aanbiedt met RaaS (Robotics as a Service). RaaS bevrijdt de boer van aanzienlijke initiële investeringen. De boer neemt contact op met Tevel en vertelt hen het aantal hectaren en wat voor soort gewas. De verkoper van de oogstrobot zet vervolgens een vloot van zijn eenheden in om het oogsten uit te voeren. Het werk kan 24/7 zonder pauzes doorgaan en de oogst kan sneller worden gedaan met minder arbeid. Het lijkt erop dat deze service momenteel alleen beschikbaar is in Israël. Op de website van Tevel staat dat het volgend jaar proefprogramma's zal uitvoeren in Spanje, de VS en Italië.

Aanvragen van fruit- en groenteoogstrobots

Autonome mobiele robots (AMR's) voor kwekerijen, boomgaarden en kassen

AMR's voor het vervoeren van fruit, groenten en potplanten zijn in de handel verkrijgbaar en er zijn een paar leveranciers waaruit u kunt kiezen. Deze robots zijn boerenassistenten die mensen de vrijheid geven om taken van hogere waarde uit te voeren.

In kwekerijen is het plaatsen van potplanten een essentiële, maar vermoeiende en tijdrovende taak. Wanneer kleine sierstruiken en jonge bomen dicht bij elkaar kunnen worden geplaatst om de beschikbare ruimte te maximaliseren. Naarmate ze groeien en groter worden, hebben dergelijke planten ruimte nodig om weelderig en uitgebreid te worden. Het verplaatsen van de planten om ze uit elkaar te plaatsen is een aanvraag voor AMR's. Sommige leveranciers zijn gespecialiseerd in deze toepassing.

Voor boomgaarden is het terugbrengen van fruit van de pluklocatie naar een verzamelpunt een goede toepassing voor AMR's. De AMR helpt de menselijke plukkers door ze autonoom te volgen. De robot draagt ​​trays of bakken waarin de arbeiders het geplukte fruit kunnen deponeren. Als de trays vol zijn, rijdt de robot autonoom naar een verzamelplaats. De robot elimineert zo het lopen dat anders nodig zou zijn. Het verhoogt de productiviteit door de arbeiders in staat te stellen door te gaan met picken. Er zijn verkopers die dit soort robot aanbieden.

Offertes aanvragen voor AMR's voor kwekerijen, boomgaarden en kassen

Robots wieden

Landbouwrobots die onkruid doden zijn in de handel verkrijgbaar en verschillende leveranciers bieden ze aan. Sommige onkruidrobots zijn bedoeld voor huistuinen. Deze kleine robots zijn als stofzuigrobots voor bij mensen thuis. Maar er zijn ook robots die bedoeld zijn om grotere boerderijen te bedienen.

Voor commerciële landbouw gebruiken sommige onkruidrobots microdoses herbicide. De robot rijdt autonoom door de gewasrij. Het maakt gebruik van computervisie om onkruid van gewassen te onderscheiden. Wanneer een onkruid wordt geïdentificeerd, reiken robotactuatoren uit. Een kleine hoeveelheid pesticide wordt direct op het onkruid afgezet. Daardoor worden er veel minder chemicaliën gebruikt.

Een andere benadering is het gebruik van lasers om onkruid te verwijderen. Deze methode gebruikt dus geen chemicaliën en is gecertificeerd als biologisch.

Sommige onkruidrobots hebben zonnepanelen om hun werking van stroom te voorzien, terwijl andere batterijen of diesel gebruiken.

Offertes aanvragen voor wiedrobots

Robotkassen

Binnenlandbouw is in opkomst. Binnen kweken biedt een meer gecontroleerde omgeving die voordelig is voor precisielandbouw. Het verlagen van een kritische kostenpost voor kassen zijn LED-verlichting. De LED's van vandaag leveren dezelfde lichtintensiteit als een gloeilamp met 85% minder stroomverbruik. AI regelt verlichting, temperatuur, koolstofdioxide en vocht. En het klimaat kan worden aangepast aan de behoeften van elk gewas. Een dergelijke beheersing betekent dat volgens Root AI meer dan twintig keer de hoeveelheid gewas per hectare kan worden geproduceerd met 90% minder water dan met conventionele methoden. Voeg de arbeidsbesparende technologie van robots toe aan dit plaatje en het resultaat belooft echt revolutionair te worden.

Tal van indoor farming bedrijven bieden hun groenten en fruit te koop aan. Hun belangrijkste klanten zijn supermarkten en restaurants. Hun technologie is niet te koop.

Er zijn echter een paar verkopers die de apparatuur verkopen om uw eigen geautomatiseerde kas op te zetten.

Eén bedrijf biedt een modulair systeem dat past in een vitrine in de productafdeling van een supermarkt. De winkel kan bijvoorbeeld sla en kruiden telen voor de verkoop aan hun klanten. Het systeem van het kassenbedrijf kan worden opgeschaald om een ​​verticale boerderij te creëren die in staat is om verschillende gewassen te telen op een commerciële verkoop. Het bedrijf verkoopt ook onderdelen. Ze bieden speciale software aan om het klimaat en de nutriëntenstroom te sturen. Er zijn eigen LED-lampen te koop. En er kunnen "fertigatie"-eenheden worden gekocht om voedingsstoffen aan planten te leveren via een circulerende oplossing.

Een ander bedrijf dat indoor farming-oplossingen te koop aanbiedt, heeft een nieuwe benadering. Hun hydrocultuurboerderij is ontworpen om in een zeecontainer te werken. Het idee van een zeecontainer verlaagt de kosten van de aanschaf van een geschikt gebouw. Het maakt de boerderij ook draagbaar. Hun website nodigt u uit om een ​​offerte aan te vragen en beschikt over een ROI-calculator.

Het nadeel van indoor farming is dat het energie-intensief is. Bijgevolg zijn dergelijke boerderijen alleen economisch zinvol voor hoogwaardige gewassen zoals fruit en groenten. Je zou geen winst maken door binnen tarwe of granen te verbouwen. Binnenteelt levert echter veel hogere opbrengsten op. Het kan voor veel gewassen een aantrekkelijke investeringsoptie zijn.

Offertes aanvragen voor robotkassen.

Hoe u de ideale landbouwrobot voor uw organisatie vindt

HowToRobot is een wereldwijd platform dat eindgebruikers verbindt met robot- en automatiseringsleveranciers over de hele wereld. We hebben 's werelds grootste lijst van roboticabedrijven. Met behulp van onze gids kunt u het type robot vinden dat u nodig heeft, bij uitstek geschikt voor uw toepassing.

Als u een taak binnen de landbouw wilt automatiseren, kunt u van verschillende leveranciers op maat gemaakte oplossingsvoorstellen krijgen. Beschrijf eenvoudig uw project en ontvang antwoorden.

U kunt ook offertes opvragen en productinformatie ontvangen voor specifieke landbouwrobots, onderdelen, componenten en adviesdiensten. U ontvangt productinformatie en prijzen van meerdere leveranciers.

Houd er rekening mee dat er onpartijdige HowToRobot-experts zijn die u kunnen helpen bij het navigeren door het proces. Maak een afspraak met een deskundige adviseur.