Onkruidwiedrobot
Beheer van onkruiden met behulp van robots (onkruidbestrijdingsrobots, gerichte bespuiting...)
Een onkruidbestrijding-robot maakt het onderhoud van een perceel mogelijk door gebruik te maken van diverse technieken om onkruiden te bestrijden (bodembewerking, maar ook laser, enzovoort). Ze bestaan in verschillende grootte, motorisering, autonomie, enzovoort...
Sommige modellen, 100% elektrisch, hebben bovendien een voordeel wat betreft CO2-uitstoot en bodemverdichting voor de lichtste modellen[1][2].
Echter blijven robots dure machines, complex in gebruik, en mogelijk niet geschikt voor alle situaties [3][4][5].
Welke onkruidbestrijdingsmiddelen zijn mogelijk?
Mechanische onkruidbestrijding
De meerderheid van de onkruidbestrijdingsrobots is uitgerust met mechanische werktuigen aangepast aan hun grootte en snelheid, zoals een bineuse, roterende tanden, een grondwoeler en de intercep voor de wijngaardbouw, of maaiers voor de tussenrijen en grasstroken.
De gebruiker kan parameters instellen zoals de helling van het werktuig, de diepte van de sleuf of de maaihoogte via een app op zijn smartphone of computer.
Een nadeel van robots met geïntegreerde werktuigen is dat de landbouwer ze niet zelf kan repareren en dus afhankelijk is van de fabrikant. Daarom hebben enkele onafhankelijke start-ups hun eigen robots ontworpen met een driepuntsophanging om de boeren meer autonomie te geven [6][7][8][9].
Chemische onkruidbestrijding
Voor meer efficiëntie is het mogelijk robots te kopen die zeer nauwkeurig op onkruiden kunnen spuiten [10][11].
Voor bepaalde teelten zijn er ook robots waaraan spuitmachines kunnen worden gekoppeld [6][12].
Volgens fabrikanten besparen robots met geïntegreerde spuiters meer dan 95% van de chemische middelen, maar geen enkel technisch instituut heeft deze belofte bevestigd[10].
Laseronkruidbestrijding
Om het gebruik van herbiciden en bodembewerking tot een minimum te beperken, verkopen bedrijven zoals Pixel Farming robots die jonge onkruidscheuten verbranden met behulp van een laser[13].
Andere soorten onkruidbestrijding
Andere onkruidbestrijdingsmethoden worden getest bij de belangrijkste fabrikanten, bijvoorbeeld:
- elektrische onkruidbestrijding
- thermische onkruidbestrijding
- onkruidbestrijding met UV-lichtflits
Elektrische, oplaadbare en dieselrobots
Tegenwoordig worden robots verkocht en gecategoriseerd in drie verschillende energievoorzieningsmodi:
Zonne-energie
Verschillende robots zijn uitgerust met zonnepanelen. Deze robots, uitgerust met batterijen, hebben het voordeel van bijna onbeperkte autonomie[10] [14][15].
Modellen zoals Avo en Stecomat schakelen 's nachts uit zodra hun batterijen leeg zijn en hervatten hun werk bij het aanbreken van de dag[14] [10].
Oplaadbare elektrische robots
Sommige robots werken op lithiumbatterijen met een autonomie van 8 tot 12 uur. Het belangrijkste nadeel is echter de noodzaak om deze batterijen op te laden, wat soms complex is. De Toutilo-robot van Touti terre is zo gebouwd dat de batterij kan worden verwijderd en vervangen[16].
Dieselmotor en hybride
Steeds meer modellen zijn uitgerust met een hybride motor om zich aan te passen aan percelen met onregelmatige of steile topografie. De voordelen van beide energiebronnen worden gecombineerd: de stilte en netheid van de elektrische motor (vooral interessant voor percelen nabij bewoners en waterlopen) en het vermogen van de dieselmotor.
Veiligheid
Wat gebeurt er als een robot een obstakel tegenkomt?
Alle autonome onkruidbestrijdingsrobots zijn zo geprogrammeerd dat ze stoppen bij het minste obstakel dat ze detecteren, of het nu een vast obstakel is (een muur, een wijnstok…) of een bewegend obstakel (een mens, een dier…).
Deze stop wordt mogelijk gemaakt door verschillende uitrustingen:
- Een “LIDAR” radarsysteem: een systeem dat de omgeving 360° kan scannen, zoals bij de Softirover van Softiver, de rupsenrobot Ceol en binnenkort de nieuwe generatie robots van Farmdroïd[17][18].
- Een veiligheidskoord: dit is het geval bij het FD-20-model van Farmdroïd, de robot stopt onmiddellijk na een simpele druk op het koord rond de robot[14].
- Bumpers: dit zijn mechanische sensoren beschermd door een schuimlaag die de robot stoppen bij de minste druk. De robots van Naïo technologies zijn allemaal uitgerust met bumpers.
Hoe vindt de robot zijn weg op het perceel?
Op de markt zijn alle autonome onkruidbestrijdingsrobots uitgerust met een GPS RTK-navigatiesysteem dat een grote precisie in de baan garandeert (tussen 1 en 2 cm).
De navigatie via GPS RTK wordt vaak gecombineerd met een “geofencing”-systeem, waarmee de virtuele grenzen van het perceel worden geregistreerd, zodat de robot niet buiten de grenzen kan raken en bijvoorbeeld in een sloot kan vallen.
Geofencing kan ook worden vervangen door een fysiek draadje verbonden met de sensoren van de robot en dat verplaatst kan worden, zoals bij de Softirover-robot van Softiver.
Het gebruik van werktuigen op de rij wordt mogelijk gemaakt door een berekening van de afstand tussen de rijen en tussen de planten, die vooraf moet worden uitgevoerd of door de robot zelf bij zijn eerste passage.
Moet de robot worden bewaakt?
Zodra de robot is geprogrammeerd, is het niet meer nodig hem te bewaken.
Sommige modellen vallen echter onder regelgeving die de gebruiker verplicht binnen een straal van 200 m rond de robot te blijven[5].
De meeste robots kunnen ook niet zelfstandig van perceel wisselen en vereisen transportmanipulatie tussen percelen. De moeilijkheid van transport hangt dan af van de grootte van de robot (en de mogelijkheid om hem te slepen).
Opleidingen
Een kennismaking met de machine (vooral met de gebruikersinterface) is noodzakelijk om de integratie van de robot in het teeltbeheer succesvol te maken.
Er zijn twee scenario's mogelijk:
- Een opleiding van een uur tot een halve dag kan worden aangeboden door de fabrikanten. De robots zijn dan relatief eenvoudig te gebruiken en worden vaak geleverd met een app om gemakkelijk toegang te krijgen tot alle functies op smartphone of computer.
- Fabrikanten bieden ook diensten aan en superviseren zelf de programmering en het gebruik van de robots. Dit garandeert de boer efficiënt werk en tijdwinst, maar verplicht hem wel tot een abonnement.
Voor welke productietypes?
De bescherming van gewassen is een van de pijlers van de agronomie, daarom richten robotfabrikanten zich op alle landbouwproducties. De diversiteit van modellen en functies varieert echter per sector, afhankelijk van de marktvraag.
Wijngaardbouw
De wijngaardbouwsector heeft het grootste aanbod aan robotica. Fabrikanten geven prioriteit aan deze sector om het tekort aan seizoensarbeiders aan te pakken.
De aangeboden modellen zijn meestal eentaks- of multifunctionele doorrijrobots met werktuigen om de intercep en tussenrij te bewerken [19]. of precisiebesproeiingsapparatuur[4]. Vitibot en Naïo technologies zijn de belangrijkste leveranciers van doorrijrobots en al hun robots zijn getest bij boeren[20].
Het is noodzakelijk de keuze van de doorrijrobot goed te overwegen op basis van de hoogte van de wijnstokken en de afstand tussen de rijen[4]. Er bestaan echter ook kleinere en veelzijdigere robots voor de tussenrijbewerking[6]. Bijvoorbeeld Vitirover is te huur om de tussenrijen nauwkeurig te maaien zonder bodemverdichting [15].
Tuinbouw en sierteelt
De tuinbouw- en sierteeltcontexten zijn minder geschikt voor het gebruik van landbouwmachines, maar er zijn veel tuinbouwrobots. Tuinbouwonkruidbestrijdingsrobots kenmerken zich door hun geringe bodemverdichting, hun diversiteit aan onkruidbestrijdingsmethoden (mechanisch, chemisch of laser) en hun multifunctionaliteit.
Een gemiddelde tuinbouwrobot kan onkruid bestrijden, de onkruiddruk monitoren, materiaal vervoeren en zaaien.
De belangrijkste tuinbouwrobots op de markt kunnen:
- Het tekort aan seizoensarbeiders opvangen
- De verspreiding van onkruiden voorkomen door meerdere passages te maken [3]
Ze hebben ook hun eigen beperkingen:
- De onkruidbestrijdingsfunctie vereist dat de robot de exacte positie van elk zaadje/plant kent. Het zaaien moet dus worden afgestemd op de afmetingen van de robot, of zelfs door dezelfde robot worden uitgevoerd[3][14].
- Kleine robots zoals Oz van Naïo technologies kunnen gevoelig zijn voor slecht weer [3].
Akkerbouw
Over het algemeen zijn er werktuigdragers en autonome tractoren met of zonder bestuurderscabine voor graanteelt[22][8][23].
Het aanpassingsniveau van de robot aan een akkerbouwcontext hangt af van het motorvermogen, de trekcapaciteit en het werktuig dat getrokken moet worden.
Boomteelt
De boomteeltsector, relatief vergelijkbaar met de wijngaardbouw, wordt door dezelfde fabrikanten benaderd. De diversiteit aan vormen en rijhoogtes maakt deze aanpassing echter complex.
Voor onkruidbestrijding tussen de rijen verdienen robots met een driepuntsophanging de voorkeur, zoals de hybride Trektor-robot van Sitia of de rupsenrobots Jo en Romax viti[8][24][2].
Voordelen en beperkingen
Werkt overdag en 's nachts
Zonne-energie-elektrische robots kunnen meerdere dagen achter elkaar werken, overdag en 's nachts, dankzij lithiumbatterijen met een grote autonomie. Als een robot uitvalt door gebrek aan licht, hervat hij zijn werk enkele uren nadat het weer dag is (of mooi weer)[14][10].
Precisie
GPS RTK-navigatie maakt realtime correctie van de trajecten mogelijk, wat de precisie van de onkruidbestrijding garandeert[3][7][15].
Effectief in preventiestrategie
Onkruidbestrijdingsrobots zijn effectief op jonge onkruidstadia. Robots die mechanisch onkruid bestrijden kunnen meerdere keren achter elkaar over de tussenrijen gaan[3].
Vermindering van koolstofuitstoot
De uitstoot per hectare van robots op de markt is de helft lager dan die van klassieke tractoren (hybride robots) tot nul (robots op zonne-energie) [15][14].
Let wel, de uitstoot bij de productie van batterijen is aanzienlijk. Een volledige berekening is dus nodig om de relevantie van het gebruik van deze robots als alternatief te beoordelen bij het evalueren van de milieu-impact.
Weinig keuze in akkerbouw en boomteelt
Dit komt door de grote diversiteit aan pedoclimatische contexten en de bijzonderheden van elke teeltsoort.
Er worden echter prototypes ontwikkeld.
Ontworpen voor een specifieke context
Een van de uitdagingen van de robotindustrie is het kunnen aanpassen van een robot aan nieuwe situaties, wat moeilijk te programmeren is.
Het is noodzakelijk om bij fabrikanten en een technisch adviseur na te vragen welke contexten beperkend zijn (klimaat, bodemtype, afstand tussen rijen, gewassen, onkruidstadium).
Regelgeving
De regelgeving voor sommige modellen vereist de permanente aanwezigheid van een operator in de buurt. Het is belangrijk om bij de dealer de geldende regelgeving te controleren voordat u een onkruidbestrijdingsrobot koopt[5].
Een belangrijke betrokkenheid bij het fabrikantsysteem
Het niveau van afhankelijkheid van de landbouwer ten opzichte van de fabrikant hangt af van het integratieniveau van de robot:
- Betaalde opleidingen voor het gebruik van de robot
- Aankoop van onderdelen en werktuigen die compatibel zijn met de robot
- Reparatie alleen mogelijk door de fabrikanten
- Betaalde geofencing-diensten
- Complexe programmering van de robot die de expertise van een technicus vereist
- Monitoring van de goede werking van de robot door een technicus
- Verzameling van perceelsgegevens door de fabrikant om het programma van de robot te verbeteren
Financiële steun
Sinds april 2022 heeft France AgriMer een nationale subsidie gelanceerd die openstaat voor alle landbouwbedrijven om hen aan te moedigen te investeren in digitale landbouw. Het plafond voor in aanmerking komende uitgaven is vastgesteld op €40.000 excl. btw per aanvraag.
Voor CUMA's is het plafond vastgesteld op €150.000 excl. btw per aanvraag.
Het subsidiepercentage is vastgesteld op 40% van de kosten excl. btw voor robots. Jonge landbouwers en landbouwbedrijven in de overzeese departementen krijgen extra steun[25].
Ce matériel peut être financé dans le cadre du programme Agrilismat avec un avantage spécifique
Bronnen
Alle analyses in dit artikel zijn terug te vinden op de blog "Aspexit" van Corentin Leroux:
- ↑ Naïo technologies.2022.Technische kenmerken. (07/02/2023) https://www.naio-technologies.com/oz/
- ↑ 2,0 2,1 Vitisphere.2021.De wijngaardrobot Romax Viti bewerkt de bodem. (07/02/2023) https://www.youtube.com/watch?v=8H0QLni7I9A
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 Poudevigne Elise - Entraid'.2021.Oz: de onkruidbestrijdingsrobot voor de tuinbouw in test. (27/01/2023) https://www.entraid.com/articles/demonstration-robot-desherbage-oz-sud-ouest
- ↑ 4,0 4,1 4,2 Abellan Alexandre - Vitisphere.2019.De robot Bakus toont de verwachtingen van de wijngaard. (31/02/2023) https://www.vitisphere.com/actualite-90067-le-robot-bakus-fait-la-demonstration-des-attentes-du-vignoble.html
- ↑ 5,0 5,1 5,2 Chambrin Anthony - Fédération des CUMA Centre Val de Loir.2021.Robot Bakus : economisch interessanter dan een enjambeur met chauffeur? (31/01/2023) https://www.entraid.com/articles/rentabilite-robot-bakus-vitibot-comparatif-enjambeur
- ↑ 6,0 6,1 6,2 Favre Séverine - Mon Viti.2021.De robot Romax Viti baant zijn weg. (25/01/2023) https://romaxviti.com/wp-content/uploads/2021/02/romax-article-viti-fevrier-2021.pdf
- ↑ 7,0 7,1 Vitisphere.2021.De wijngaardrobot Romax Viti bewerkt de bodem. (25/01/2023) https://www.youtube.com/watch?v=8H0QLni7I9A
- ↑ 8,0 8,1 8,2 Tiers Nathalie - Ouest-France.2022.Trektor, de landbouwrobot gemaakt in Nantes. (29/01/2023) https://www.ouest-france.fr/economie/agriculture/essais-agricoles/trektor-le-robot-agricole-fabrique-a-nantes-65d4b832-b753-11ec-91b4-4cb12076d3f2
- ↑ Le Sillon belge.2020.Dino, Oz, Anatis en Toutilo: uw nieuwe landbouwarbeiders onder de loep. (03/02/2023) https://www.sillonbelge.be/6539/article/2020-09-23/dino-oz-anatis-et-toutilo-vos-nouveaux-ouvriers-agricoles-sous-la-loupe
- ↑ 10,0 10,1 10,2 10,3 10,4 Ecorobotix. SA2020.AVO · Autonome onkruidbestrijdingsrobot · promotiefilm · FR kort. (29/01/2023) https://www.youtube.com/watch?v=uNTLt-XQNEk
- ↑ Groult Aurélien - Landbouwmaterieel. 2022. Ecorobotix : de ARA onkruidbestrijdingsrobot past achter de tractor.
(27/01/2023)
https://www.materielagricole.info/robot-de-desherbage/article/729635/ecorobotix-le-robot-de-desherbage-ara-sadapte-a-larriere-du-tracteur
- ↑ Bordeaux Pascal.2021.De bespuiting van morgen : de spuit ziet de onkruiden en een robot trekt hem. (23/01/2023) https://www.entraid.com/articles/desherbage-autonome-goldacres-robot-swarm-pulve-bilberry
- ↑ Pixelfarmingrobotics.2023.Robot One. (17/02/2023) https://pixelfarmingrobotics.com/robot-one/
- ↑ 14,0 14,1 14,2 14,3 14,4 14,5 Stecomat.2020.FarmDroid FD20 : eerste autonome robot voor zaaien en volledige mechanische onkruidbestrijding. (23/01/2023) https://www.youtube.com/watch?v=9DMlGP6WHAI
- ↑ 15,0 15,1 15,2 15,3 Rolin Faustine.2022.Vitirover, robots die het gras tussen de gewassen behouden.
(23/01/2023)
https://leshorizons.net/vitirover-robots-perserver-enherbement-cultures/
- ↑ 16,0 16,1 Touti terre.2022.Cobot Toutilo.
(26/01/2023)
https://www.toutilo.com/
- ↑ Portier Michel - Réussir Grandes cultures.2023.De 10 landbouwrobots die je niet mocht missen op de World Fira. (17/02/2023) https://scontent-cdg2-1.xx.fbcdn.net/v/t39.30808-6/330802631_1617007642046239_4532546166957931973_n.jpg?_nc_cat=100&ccb=1-7&_nc_sid=730e14&_nc_ohc=5gXTgbI6Wz4AX_fnu-H&_nc_ht=scontent-cdg2-1.xx&oh=00_AfDPRZcWFgq-gzZmw94EQwJZ8mYiyxZJSHwY3EU9rEWXxg&oe=63F40679
- ↑ Agreenculture.2023.Ceol, autonome landbouwrobot. (17/02/2023) https://www.agreenculture.net/ceol
- ↑ FMV Defrance en Naïo technologies.2017.Onkruidbestrijdingsrobot wijngaarden BOB. (20/01/2023) https://www.youtube.com/watch?v=MjdJM8ADZIc
- ↑ Officiële site Vitibot. (26/01/2023) https://vitibot.fr/robots-viticoles-bakus/
- ↑ Landbouwkamer Hauts-de-France.2022.Robotica ten dienste van de tuinbouw.
(26/01/2023)
https://hautsdefrance.chambre-agriculture.fr/articles/detail-de-lactualite/actualites/la-robotique-au-service-du-maraichage/
- ↑ Landbouwkamer van Normandië.2020.Robots in de akkerbouw. (29/01/2023) https://normandie.chambres-agriculture.fr/fileadmin/user_upload/Normandie/506_Fichiers-communs/PDF/PEP/pep-gc-robots.pdf
- ↑ Naïo technologies.2023.Orio, werktuigdrager voor groenteteelt en akkerbouw. (17/02/2023) https://www.naio-technologies.com/orio/
- ↑ Naïo technologies.2023.Jo autonome rupsenrobot voor smalle wijngaarden en boomkwekerijen. (17/02/2023) https://www.naio-technologies.com/jo/
- ↑ FranceAgrimer.2022.France 2030 – Golf 1 – Vermindering van gewasbeschermingsmiddelen en kunstmest. (01/02/2023) https://www.franceagrimer.fr/Accompagner/France-2030-Souverainete-alimentaire-et-transition-agroecologique/France-2030-Agriculteurs/France-2030-Vague-1-Reduction-des-intrants-phytopharmaceutiques-et-des-engrais-de-synthese
