Onderzoekers van de ETH Zürich werken sinds twee jaar aan de automatisering van de tomatenoogst. Het doel van het project is de ontwikkeling van een moderne plukrobot op basis van robotica, beeldverwerking en kunstmatige intelligentie (AI), die in de toekomst ook in andere teeltgebieden kan worden ingezet. ETH-onderzoeker Till Karbacher gaf dit jaar tijdens een seminar inzicht in de status quo en de onderzoeksresultaten tot nu toe.
Het werk in de tomatenkas omvat gewoonlijk twee stappen, namelijk het oogsten en verpakken van de verkoopbare tomaten en gewaswerk zoals bladplukken. Till: "Voor de teelt op één hectare zijn gemiddeld 2.815 arbeidsuren per jaar nodig. Een robot daarentegen kan 4.246 uren per jaar, inclusief 's nachts, in worden gezet. Hierdoor is één enkele plukrobot dus voldoende voor 1,5 hectare, waardoor hij op zijn beurt 3,5 medewerkers zou kunnen vervangen."
Het gaat hierbij bovendien om een wetenschappelijk onderbouwde innovatie, legt Till uit. Achter de technologie zit twee jaar onderzoek aan de ETH om dunne objecten goed te kunnen detecteren. Dit intensieve onderzoek werd grotendeels gefinancierd door Innosuisse R&D. "Het onderzoekswerk werpt zonder twijfel vruchten af: dankzij beeldverwerking en AI lukt het de plukrobot al om de tomaten bij het steeltje te oogsten, waardoor de tomaten niet door een grijper worden geplet. Daarnaast is het ons ook gelukt om een technologie voor verschillende taken in de kas te ontwikkelen. De volgende stap is het vastclippen van de steel aan het opbindtouw."
Geavanceerde AI en sturing
Voor de volwaardige opstelling in de kas wordt er gedacht aan een uitbreiding van het prototype Trolley, vervolgt Till. Daarvoor zijn enkele optimalisaties vereist, bijvoorbeeld aan de arm en het gereedschap, camera's, computer en software. Ook het verpaksysteem heeft volgens Till enkele aanpassingen nodig om een optimale prestatie van de robot te kunnen garanderen.
Rechts: een plukrobot in actie
De onderzoeker wijst ook op de sleutelrol van geavanceerde AI en uitgebreide datasets (zoals RGB-kleurenfoto's). "De sterk geoptimaliseerde en geïntegreerde techniek maakt een performance in milliseconden mogelijk. De geavanceerde sturing blijkt onder andere uit betrouwbaarheids-checks en een robuust systeem."
Hangende manipulator voor de oogst in de fruitteelt
Naast de tomatenplukker hebben de ETH-onderzoekers ook een plukrobot voor de fruitteelt ontwikkeld. Dankzij een hangende manipulator is de methode in staat om vrijwel zelfstandig druiven en ander fruit te oogsten, schetst Till. "Het gaat om een compleet nieuwe manier van voortbewegen. De hangende manipulator wordt aan vier palen geïnstalleerd en heeft van bovenaf toegang tot de fruitplantage. De CO2-neutrale methode met zonneaandrijving is geschikt voor hellingen tot 45° en is daarmee optimaal voor plantages in heuvelachtige gebieden.
De fruitplukker met hangende manipulator
Foto's: ETH Zürich - Robotic Systems Lab (RSL)
Voor meer informatie:
Till Karbacher
ETH Zürich - Robotic Systems Lab (RSL)
Stampfenbachstrasse 69
CH-8092 Zürich, Zwitserland
Tel: +41446338493
[email protected]
www.floatingrobotics.com