Als ik zeg, plukrobot voor tomaten, waar denk jij dan aan?
Een robotarm? Iets dat de tomaat voorzichtig vastpakt en plukt? Misschien ook wel aan de (zelfrijdende)kar waar de arm op staat…. Kortom, hardware, iets tastbaars, of zoals we ook wel zeggen ‘iets dat pijn doet als je het op je tenen laat vallen’.
Een robot is echter veel meer dan de hardware. Hiervoor gaan we eerst terug naar een veel gebruikte definitie van een robot: “Een niet biologisch, fysiek system dat de wereld om zich heen ziet en daarop reageert.”
We maken hierbij de onderverdeling in sense, think en act.
Bij de eerste stap, sense, gaat het om het waarnemen van de omgeving. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van sensoren die de omgeving kunnen waarnemen, zien, ruiken, voelen of horen. Afhankelijk van de toepassing kan het een simpele camera zijn die alleen licht en donker kan onderscheiden maar het kan ook gaan om een lidar waarmee een hele precieze 3D-representatie van de vrucht en zijn omgeving kan worden gemaakt. De data uit deze sensoren worden opgeslagen om in een volgende stap te worden gebuikt.
In de tweede stap, think, gaat het om het nemen van besluiten op basis van wat er wordt waargenomen in de omgeving. De data verzameld in de eerste stap wordt geanalyseerd en er wordt een besluit genomen over wat er moet gebeuren. In het voorbeeld van de tomatenplukrobot wordt bijvoorbeeld bepaald of de tomaat rijp is en moet worden geplukt. Hierbij spelen modellen en kunstmatige intelligentie een belangrijke rol. (Meer over AI hier)
In stap drie, act, wordt er een actie uitgevoerd. Hierbij is hardware weer een belangrijk onderdeel. De vrucht wordt geplukt door hem vast te pakken met een grijper, op te zuigen met een stofzuigerachtig systeem of in het geval van een tros af te snijden of knippen.
Autonome oogstkar
Voor deze drie stappen is dus heel veel technologie nodig. Van de hardware, materialen en elektrotechniek van de grijper, de software die de oogstkar autonoom laat rijden met behulp van positiebepaling, de dataopslag, sensoren en AI, een robot bestaat uit heel veel verschillende onderdelen.
Maar ook daar stopt het niet, om de modellen te ontwikkelen die bepalen wat er moet worden gedaan is de (groene) kennis nodig van de telers. Welke tomaat is rijp en welke moet nog een dag blijven hangen? Verder moeten de data natuurlijk op de juiste manier worde verzameld en veilig worden opgeslagen. Een geplukte vrucht moet naar de schuur worden gebracht om daar te worden gesorteerd en verpakt. Hierbij moet de herkomst van de vrucht worden opgeslagen en worden meegegeven verder de keten in. Misschien maken we hier gebruik van blockchain om dit beter inzichtelijk te maken.
Klimaatcomputer
Om het plaatje compleet te maken is het belangrijk dat ook de gegevens van de teelt zelf worden meegenomen. De temperatuur, hoeveelheid licht en alle handelingen tijdens de teelt hebben immers invloed op de houdbaarheid en kwaliteit van de vrucht. Hiervoor moet de data van de oogst worden gecombineerd met bijvoorbeeld die van de klimaatcomputer en sensoren die in de kas hangen.
In de volgende fase zijn de temperatuur, vochtigheid in de vrachtwagen en duur van het transport belangrijk voor de kwaliteit. Met dat transport, de houdbaarheid en de traceerbaarheid van het product komen we bij de reden waarom we al deze systemen ontwikkelen. Als Nederland zijn we de op een na grootste exporteur van voedsel in de wereld. Blijft bizar om je dat te realiseren dat we dat in zo’n klein landje gewoon maar doen!
Meer voor directe regio
Als we dat in de komende tientallen jaren willen blijven doen dan zal ons systeem moeten veranderen en zullen we meer gebruik moeten maken van de beschikbare technologie. Deze verandering is al gestart! Waar we vroeger vliegtuigen vol paprika’s de hele wereld over stuurden produceren we nu veel meer voor onze directe regio, een straal van zo’n 500 kilometer rond Nederland. Daarnaast leveren we wereldwijd de kennis en technologie zodat er in China, Mexico en Australië voedsel kan worden geproduceerd op dezelfde duurzame manier als waarop wij dat doen.
Om deze leidende rol te behouden zullen we nog meer moeten samenwerken. We hebben heel veel groene kennis en bedrijven die al decennialang technologie ontwikkelen die wereldwijd wordt verkocht. De ontwikkeling van de technologie gaat nu echter zo snel dat we het niet allemaal meer zelf kunnen (moeten) ontwikkelen. Dit vraagt om samenwerking met universiteiten, ontwikkelaars uit andere sectoren, de overheid maar ook om bedrijven in de tuinbouwsector. We praten hierbij niet over ‘simpele’ automatisering maar over digitale transformatie. (Over dat laatste meer in een volgend artikel.)
Laten we vooral samen producten en diensten ontwikkelen door gebruik te maken van de kennis binnen en buiten de tuinbouwsector in plaats van allemaal “met de ramen en deuren dicht” ons eigen wiel uit te vinden!
Meer weten over toepassing van Robots in de tuinbouw? Lees ook “En hij kan ook nog tomaten plukken” , “Groenten van de toekomst aangepast voor plukrobots” en kijk op https://robocrops.tech
Over deze column
In een wekelijkse column, afwisselend geschreven door Wendy van Ierschot, Eveline van Zeeland, Eugene Franken, Jan Wouters, Katleen Gabriels, Mary Fiers en Hans Helsloot probeert Innovation Origins te achterhalen hoe de toekomst eruit zal zien. Deze columnisten, soms aangevuld met gastbloggers, werken allemaal op hun eigen manier aan oplossingen voor de problemen van deze tijd. Morgen zal het dus goed zijn. Hier zijn alle voorgaande afleveringen.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
