Landbouw revolutie: Hoe intelligente robots de landbouw wereldwijd transformeren

Landbouwrobots hebben zich bewijs als waardevol hulpmiddel voor boeren over de hele wereld. Leer hoe ze de landbouw automatiseren en verbeteren, en waar u ze kunt verkrijgen.

De landbouw is toenemend gemotoriseerd en geautomatiseerd sinds de industriële revolutie. Kunstmatige Intelligentie brengt deze automatisering naar een nog hoger niveau. Het gebruik van AI kruist wat nu "precisielandbouw" wordt genoemd. Het gaat erom om inputs zoals meststoffen, bestrijdingsmiddelen, onkruiddoders en water te reduceren terwijl opbrengsten worden verhoogd.

De wereldwijde jaarlijkse markt voor landbouwrobots werd geschat op USD 24,5 miljard in 2021. Het was verwacht te groeien tot USD 74,5 miljard in 2024, volgens een rapport gepubliceerd op Statista.

Dit artikel verkent landbouwrobots via de volgende onderwerpen:

• Luchtbeeldrobots
• Zaaien en spuiten robots
• Fruit- en groenteoogstrobots
• Autonome Mobiele Robots (AMRs) voor kwekerijen, fruitteelten en kassen
• Onkruidrobots
• Robotische kassen

Luchtbeeldrobots

Het gebruik van luchtvaartuigen (drones) om gewassen vanuit de lucht te inspecteren is goed gevestigd. Luchtbeelden produceren waardevolle inzichten in gewasgezondheid en bodemcondities. De geaccepteerde manier om gewasgroei te monitoren is het gebruik van genormaliseerde differentie vegetatie-index (NDVI) kaarten. Maar het is niet alleen een kwestie van passief de data bestuderen. De NDVI-data kan naar tractors gedownload worden. Slimme landbouwmachines gebruiken de data om de toediening van meststoffen te sturen.

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

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

Typen luchtvaartuigen voor landbouw

Er zijn drie hoofdtypen onbemande luchtvaartuigen (UAVs) die in de landbouw worden gebruikt.

Vaste vleugel drones

Een vastvleugeldrone heeft vleugels als een vliegtuig en vaak maar één of twee propellers. Zo'n drone kan langer in de lucht blijven dan rotervleugeltypes. Lange vliegtijd is een voordeel voor de hedendaagse grote boerderijen. Maar ze hebben een gladde strip nodig voor start en landing en zijn moeilijker te piloteren dan kopters.

Rotervleugel drones

Rotervleugeldrones hebben meerdere rotoren met bladen als helicopters. De meest voorkomende configuraties hebben vier rotoren (quadcopters) of zes rotoren. Sommige drones hebben er veel meer. Rotervleugeldrones zijn makkelijker te besturen dan vastvleugel. Omdat ze verticaal kunnen opstijgen en landen, hebben ze geen landstrips nodig. Rotervleugeldrones zijn doorgaans goedkoper dan vastvleugelmodellen.

Hybride drones

Hybride drones stijgen verticaal op en kunnen dan overschakelen naar een glijmodus tijdens de vlucht. Ze combineren dus de voordelen van de andere twee typen drones. Hybride drones beloven de langere vliegtijd van de vastvleugeldrone en het gebruiksgemak van de rotervleugeltypes. Echter, hybride drones zijn complexer, zwaarder en duurder. De technologie is ook nog niet zo volwassen als voor de andere twee typen.

Typen sensoren gebruikt in landbouwdrones

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

RGB Camera's

Een RGB-sensor heet ook een true-color camera. RGB-sensoren heten zo omdat ze licht detecteren in drie componenten: Rood, Groen en Blauw. De afbeeldingen geproduceerd door RGB-camera's zijn als menselijk gezichtsvermogen.

Multispectrale camera's

Zoals de naam impliceert, detecteren multispectrale sensoren licht in een band van frequenties. Twee met name nuttige frequentiebanden voor landbouw zijn infrarood en de "rode rand band". Gezonde planten reflecteren infrarood licht sterker dan gestreste planten. De rode-rand band ligt tussen de rode band en het infrarood. Gereflecteerd licht in de rode-rand band is ook sterk gecorreleerd met plantengezondheid.

Thermisch

Thermische camera's helpen bij het detecteren van plantenstress – met name waterstress.

LiDAR

Light Detection and Ranging sensoren zijn zwaarder en duurder dan de andere drie typen sensoren hierboven genoemd. Ze worden gebruikt om terreinhoogtes te karteren en worden vaker op bemande luchtvaartuigen ingezet.

Kopen vs. Abonnementsdienst

Een boer hoeft geen luchtvaartuig te kopen om de voordelen ervan te benutten. U heeft ook de optie om een contract te sluiten met een agentschap dat luchtbeelden als dienst aanbiedt. U kunt abonneren op een dienst die periodiek de imaging voor u uitvoert. Abonneren op een dienst kan een aantrekkelijke optie zijn voor degene die liever niet de tijd nemen om te leren de nieuwe technologie te bedienen.

Offertes aanvragen voor luchtbeelddrones voor landbouw

Zaaien en spuiten robots

Drones voor zaaien en spuiten zijn nog een nieuw ding, maar ze zijn commercieel beschikbaar. Enkele van de grote namen in landbouwvoertuigen bieden nu autonoom spuiten en zaaien drones aan.

Elke UAV-piloot die een drone in de VS wil vliegen die meer dan 55 pond weegt bij opstijgen (inclusief lading) moet een verzoek indienen voor speciale vrijstelling via de Federal Aviation Administration (FAA), volgens een artikel op builtin.com. Gevolgelijk beperken veel dronefabrikanten hun draaglastcapaciteit om deze obstakel te vermijden.

Zaaidrones worden primair gebruikt voor bedekkinggewassen. Het aannemen van de praktijk van het planten van bedekkinggewassen is een bodemgezondheidspraktijk. Bedekkinggewassen helpen bodemerosie te beperken en vervuiling in waterafstroming te verminderen. Luchtdrones zijn het best geschikt voor zaaien op plekken die moeilijk te bereiken zijn voor tractoren en gewasdusters.

Voor spuit- en zaaidrones is de draaglastcapaciteit een cruciale factor. U wilt letten op de grootte van de tank en de spuitbreedte. De drone moet een voldoende krachtige batterij en liftcapaciteit hebben. De combinatie van deze factoren zal bepalen hoeveel acres in één keer kunnen worden besproeid.

Meer geavanceerde drones hebben een veldstation dat een thuisbasis biedt voor de UAV. Een leverancier biedt een veldstation met automatische tankvulcapaciteit. Het veldstation wisselt ook de oude batterij voor een nieuwe, volledig autonoom.

Geavanceerde autonoom spuitdrones maken gebruik van radar en andere sensoren die hen in staat stellen obstakels te vermijden.

Meeste drones zijn batterij-aangedreven. Toch gebruiken sommige brandstof. De brandstof verhoogt hun draaglastcapaciteit en hun vliegtijd.

Offertes aanvragen voor luchtvaartuigen voor zaaien en spuiten voor landbouw

Fruit- en groenteoogstrobots

Fruit- en groenteoogstrobots zijn nog in de prototypestadia. Ze tonen grote belofte. U kunt video's bekijken van veel diverse soorten oogstrobots. Toch zijn er weinig te koop vandaag de dag.

De End-of-Arm Tooling (EoAT) van oogstrobots varieert met elk soort gewas. Paprika's, met hun gladde, wasachtige oppervlak, zijn goed geschikt om door zuignappen gegrepen te worden. Tomaten zijn kwetsbaarder dan paprika's, dus de robots gebruiken een zachte-vingerige gripper die de vrucht draait terwijl deze getrokken wordt om het van de plant te scheiden. Aardbeien zijn nog delicaatser, wat extra zorg vereist om ze te oogsten. Bijvoorbeeld, een oogstrobot grijpt het item terwijl het een stengelsnijder gebruikt om priemen te vermijden tijdens het trekken.

AI-geassisteerde visie detecteert rijpheid en plant het pad van de robotarm om het doel te plukken. Sommige oogstrobots hebben een gearticuleerde arm die op een gewelde basis rijdt. Andere reizen op een rail of gebruiken sporen als een militair voertuig.

Een bijzonder opvallende oogstrobot heeft twee luchtvaartuigen. De drones zijn aan een gewelde kar gekoppeld door navelstrengen die elektriciteit leveren. De drones vliegen naast de kar, gebruiken computervisie om de rijpe vrucht te vinden en plukken het met hun gripper. Eenmaal geplukt, deposeert de drone de oogst in een bak in de kar. De kar beweegt de rij af terwijl de drones, vastgebonden aan de kar, herpositioneren zoals nodig.

Hoewel nog in de initiële stadia van adoptie, is het bewijs van principe er. Het is slechts een kwestie van tijd voordat er meerdere leveranciers zijn om uit te kiezen.

Vandaag de dag zijn er niet veel commerciële keuzes. Een uitzondering is een Israëls bedrijf dat oogstrobots aanbiedt met RaaS (Robotics as a Service). RaaS bevrijdt de boer van significante initiële investering. De boer contacteert Tevel en vertelt ze het aantal acres en wat voor gewas. De oogstrobotleverancier deploiet dan een vloot van zijn eenheden om de oogst te doen. Het werk kan 24/7 zonder pauzes doorgaan, en de oogst kan sneller gedaan worden met minder arbeid. Het lijkt erop dat deze dienst momenteel alleen in Israël beschikbaar is. De website van Tevel zegt dat het pilotprogramma's zal uitvoeren in Spanje, de VS en Italie volgend jaar.

Offertes aanvragen voor fruit- en groenteoogstrobots

Autonome Mobiele Robots (AMRs) voor kwekerijen, fruitteelten en kassen

AMRs voor het transporteren van fruit, groenten en potplanten zijn commercieel beschikbaar, en er zijn een paar leveranciers om uit te kiezen. Deze robots zijn boerenassistenten, die mensen vrijmaken om hogere-waarde taken uit te voeren.

In kwekerijen is een essentiële maar vermoeiende en tijdrovende taak het uithuiveren van potplanten. Wanneer klein, kunnen sierstruiken en jonge bomen dicht bij elkaar geplaatst worden om de beschikbare ruimte te maximaliseren. Naarmate ze groeien en groter worden, hebben zulke planten ruimte nodig om vol en uitgestrekt te worden. Het verplaatsen van de planten om ze uit te huiveren is een toepassing voor AMRs. Sommige leveranciers specialiseren zich in deze toepassing.

Voor fruitteelten is het transporteren van fruit van de pluklocatie terug naar een verzamelpunt een goede toepassing voor AMRs. De AMR assisteert de menselijke plukkers door ze autonoom te volgen. De robot draagt bakken of emmers waarin de werknemers het fruit dat ze plukken kunnen deponeren. Wanneer de bakken vol zijn, reist de robot autonoom naar een verzamelgebied. De robot elimineert dus het lopen dat anders vereist zou zijn. Het verhoogt de productiviteit door de werknemers in staat te stellen om door te gaan met plukken. Er zijn leveranciers die dit type robot aanbieden.

Offertes aanvragen voor AMRs voor kwekerijen, fruitteelten en kassen

Onkruidrobots

Landbouwrobots die onkruid doden zijn commercieel beschikbaar, en verschillende leveranciers bieden ze aan. Sommige onkruidrobots zijn bedoeld voor huistuintjes. Deze kleine robots zijn als stofzuigerrobots voor huizen. Maar er zijn ook robots bedoeld om grotere boerderijen te bedienen.

Voor commerciële landbouw, gebruiken sommige onkruidrobots micro-doses herbicide. De robot reist autonoom de gewasrij af. Het gebruikt computervisie om onkruid van gewassen te onderscheiden. Wanneer een onkruid geïdentificeerd wordt, reiken robotactuatoren zich uit. Een minuscule hoeveelheid bestrijdingsmiddel wordt direct op het onkruid gedeponeerd. Gevolgelijk worden veel minder chemicaliën gebruikt.

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

Sommige onkruidrobots hebben zonnepanelen om hun operatie te voeden, anderen gebruiken batterijen of dieselbrandstof.

Offertes aanvragen voor onkruidrobots

Robotische kassen

Binnenteelt heeft geprolifeerd. Binnen kweken biedt een meer gecontroleerde omgeving, gunstig voor precisielandbouw. Een kritieke kostenpost voor kassen verlagen zijn LED-lichten. Hedendaagse LEDs leveren dezelfde lichtintensiteit als een gloeilamp met 85% minder stroomverbruik. AI controleert verlichting, temperatuur, kooldioxide en vocht. En het klimaat kan aangepast worden aan de behoeften van elke gewas. Zulke controle betekent meer dan twintig keer de hoeveelheid gewas per acre kan geproduceerd worden met 90% minder water dan met conventionele methoden, volgens Root AI. Voeg de arbeidsbesparende technologie van robots toe aan dit plaatje, en het resultaat belooft echt revolutionair te zijn.

Talrijke binnenteeltbedrijven bieden hun fruit en groenten te koop aan. Hun primaire klanten zijn supermarkten en restaurants. Hun technologie is niet te koop.

Echter, een paar leveranciers verkopen wel de apparatuur om uw eigen geautomatiseerde kas op te zetten.

Eén bedrijf biedt een modulair systeem dat in een vitrine in de groenteafdeling van een supermarkt past. De winkel kan sla en kruiden kweken, bijvoorbeeld, voor verkoop aan hun klanten. Het kassysteem van het bedrijf kan opgeschaald worden om een verticale boerderij te creëren die diverse gewassen op commerciële schaal kan kweken. Het bedrijf verkoopt ook componenten. Ze bieden speciale software om het klimaat en de voedingsstroom te managen. Proprietaire LED-lampen zijn te koop. En "fertigatie" eenheden kunnen gekocht worden om voedingsstoffen aan planten te leveren via een circulerende oplossing.

Een ander bedrijf dat binnenteeltoplossingen te koop aanbiedt, neemt een nieuwe benadering. Hun hydroponische boerderij is ontworpen om te opereren in een zeevaartcontainer. Het zeevaartcontaineridee verlaagt de kosten van het kopen van een geschikt gebouw. Het maakt de boerderij ook draagbaar. Hun website nodigt u uit om een offerte aan te vragen en bevat een ROI-rekenmachine.

Het nadeel van binnenteelt is dat het energie-intensief is. Gevolgelijk hebben dergelijke boerderijen alleen economisch zin voor hoogwaardige gewassen zoals fruit en groenten. U zou geen winst maken door graan of granen binnen te kweken. Echter, binnenteelt biedt veel hogere opbrengsten. Het kan een aantrekkelijke investeringsoptie zijn voor veel gewassen.

Offertes aanvragen voor robotische kassen.

Hoe de ideale landbouwrobot voor uw organisatie te verkrijgen

HowToRobot is een wereldwijd platform dat eindgebruikers verbindt met robot- en automatiseringsleveranciers over de hele wereld. We hebben de grootste directory ter wereld van robotica-bedrijven. Met onze gids kunt u het type robot vinden dat u nodig heeft, ideaal geschikt voor uw applicatie.

Als u een taak binnen de landbouw wilt automatiseren, kunt u op maat gemaakte oplossingsvoorstellen ontvangen van diverse leveranciers. Beschrijf simpelweg uw project en begin met het ontvangen van antwoorden.

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

Let op dat er onpartijdige HowToRobot-experts zijn die u kunnen helpen navigeren door het proces. Stel een consultatie in met een expert adviseur.