‘Eindelijk, in 2021 moet de plukrobot van VDL de markt gaan veroveren’, kopten we eind vorig jaar optimistisch. Maar waar blijft de opmars van agrirobots in de tuinbouw? 2021 is inmiddels halverwege en het veroveren van de markt met tuinrobots moet nog beginnen. Maar, het jaar is nog niet voorbij en het plan ongewijzigd, aldus Harrie Schonewille, directeur van VDL ETG Projects. Robots in de tuinbouw moeten de (nu schaarse) Oost-Europese loonarbeiders gaan vervangen.
De CropTeq CDL 10 knipt met één arm gemiddeld tien komkommerbladen per minuut. In het vierde kwartaal moet een bètaversie van de robot zijn intrede doen op de markt. Het huidige prototype is inmiddels aanbeland in de derde en laatste beproevingsfase: de integrale test. “We testen eerst alle sub-systemen afzonderlijk in een beheerste omgeving. In een kas is namelijk altijd wel iets gaande. Een tropische dag, lekkage of opgebroken gangpad, noem maar op.” En tijd voor vertraging hebben ze bij VDL niet. Eind deze maand wil het bedrijf op Greentech een zo compleet mogelijke versie van de Cropteq presenteren. VDL had al verder willen zijn, maar corona heeft ook hier roet in het eten gegooid.
Een vaste tijdlijn voor de aankomende tijd is lastig, maar volgend jaar hoopt Schonewille toch minimaal honderd bladkniprobots te verkopen. Voordat het zover is, zullen er eind dit jaar eerst zo’n tien Cropteqs de Nederlandse komkommerkassen bestormen. Schonewille verwacht dat de investering van Nederlandse telers in de robot stapsgewijs zal verlopen. In landen als de Verenigde Staten zijn de kassen vele malen groter en de investeringen abrupter. Investeringen van de telers daar zijn dan ook bepalend voor het succes van de robotisering van de tuinbouw wereldwijd.
Wisselwerking tussen AI en mechanica
Het ontwikkelen van de Cropteq verloopt niet zonder slag of stoot. Niet in het minst omdat het gaat om een nieuw product. “Mechanisch gezien is het geen complex voertuig. Eigenlijk is het gewoon een wagen die door de kas rijdt. Maar de wisselwerking tussen de mechanica, de AI en de planten maakt het ingewikkeld. We zijn nu bezig met de vierde generatie van deze effector, en dan zijn we de markt nog niet eens op geweest.” Tel daar een continu veranderende groenomgeving bij op, en de uitdaging is compleet. De agrirobot van VDL is in eerste instantie ontwikkeld om bladeren van een komkommerplant te knippen. Een belangrijke taak, want zonder blad heeft de vrucht meer ruimte om te groeien en is de oogstopbrengst dus beter.
Komkommers, een lastig gewas
Geen gemakkelijke klus, want een komkommer groeit tot wel zeventig centimeter per week. De Cropteq moet zijn omgeving daarom heel gedetailleerd waarnemen en kunnen herkennen wát het ziet. Bij het wegknippen van bladeren moet de robot verschil zien tussen de stam, de oksel van de stam (het wegknippunt) en het blad. “We segmenteren de stam en bladstelen en daarmee bouwen we een plantmodel op. De Cropteq herkent het blad dan dus niet aan de vorm, maar aan de pixelstructuur. Zo kan het onderscheid maken tussen de verschillende onderdelen.
Bovendien moet de agrirobot ook in de kas verschillende situaties kunnen herkennen en erop reageren. Zo vangt het ene gangpad meer zon dan het andere. Is het veredelde zaadje in de ene kas nét een andere komkommer dan in de andere kas. Gebruikt teler A een andere methode dan teler B, waardoor de takken dichterbij elkaar liggen of anders groeien.
De robot als datagenerator
Een agrirobot in de kas kan een teler nogal wat opleveren, vertelt Schonewille. Geen tekorten aan personeel meer, betere oogst en minder kans op virusoverdracht in de kas. Daarnaast fungeert de robot ook als datagenerator. “Met alle gegevens die de robot verzamelt, kan teler zijn proces optimaliseren en verbeteren. Daarmee heeft de teler goud in handen.”
Nu focust VDL zich nog op het blad knippen, maar in de toekomst komt er ook effectoren die komkommers oogsten, precisie kunnen spuiten en insecten detecteren en elimineren. Plannen genoeg, maar eerst wil Schonewille van deze robot een succes maken. Voor zover hij weet, zijn er slechts enkele bedrijven die zich toeleggen op het bladplukken van komkommers. Bovendien bevinden vrijwel alle agrirobots zich nog in een ontwikkelingsfase; over de concurrentie maakt Schonewille zich voorlopig nog geen zorgen.
Het fragielste fruit ter wereld
Waar ze zich bij VDL toeleggen op het knippen, werken ze in het Verenigd Koninkrijk aan een plukrobot die het fragielste fruit ter wereld oogst: de framboos. “Ons motto is: als onze robot frambozen kan plukken, kan het alles plukken”, aldus Rui Andres, Chief Executive Officer bij Fieldwork Robotics. Om over te schakelen op bijvoorbeeld aardbeien, heeft de robot slechts een andere grijper nodig, en blijft de basis hetzelfde. “Hiermee onderscheiden we ons van de concurrentie. Voor zover ik weet, moeten zij hun hele machine ombouwen als ze van gewas wisselen.”
Op het moment rijdt er ergens in een kas in Engeland één zo’n robot rond. “De robot werkt een paar weken, dan halen we ‘m weer naar onze werkplaats, voeren we verbeteringen door en sturen we ‘m weer het veld in.” Net als de Cropteq van VDL, bevindt deze robot zich in de laatste, integrale testfase.
De robot is langzamer dan een loonarbeider, maar kan het toch afleggen tegen arbeidskrachten en is kostenefficiënt. Andres ziet dat veel van de concurrentie kiest voor snelheid, maar Fieldwork Robotics heeft een andere strategie. “De robot is misschien niet snel, maar kan dag en nacht doorwerken en is heel zorgvuldig. Kosten en kwaliteit zijn de twee prioriteiten van de telers, en daarmee ook de onze. Een onzorgvuldige robot komt de kas van een frambozenteler niet in.” Op het gebied van plukrobots voor frambozen is er weinig reële concurrentie te bekennen. Aardbeien zijn een populairder – en makkelijker – gewas voor greentech bedrijven, weet Andres.
Soft Robotics
Frambozen worden omhooggehouden door draden. Een extra moeilijkheidsgraad voor de plukarm, die makkelijk verstrikt raakt in de draden. Martin Stoelen, Founding Director van Fieldwork Robotics, vertelt dat soft robotics op twee manieren wordt ingezet om verstrikking te voorkomen. “Ten eerste in de arm zelf, om er zeker van te zijn dat de robot de omgeving niet vernielt. Maar ook in de manier waarop de robot omgaat met het fruit. We gebruiken zachte componenten in alle onderdelen van onze robot, om de frambozen niet te kneuzen. Nog een vernuftigheidje: de armen op de robot kunnen onafhankelijk van elkaar werken. Zo kun je de armen voor verschillende supermarkten laten plukken en sorteren.” Voorzichtig te werk gaan is altijd de prioriteit, weet Stoelen. “Anders willen de telers onze hightech mechanica niet in hun kassen hebben.
De tijdlijn van Fieldwork Robotics is vergelijkbaar met die van VDL. De aankomende maanden schalen ze op naar een stuk of zes robots in het veld en volgend jaar gaan ze grootschaliger produceren. Als het aan deze bedrijven ligt, gaan plukrobots de tuinbouwwereld dus echt veroveren. Nog even geduld dus.
Ook interessant: Hoe zit het nou met die robots in de glastuinbouw?
