Zo zorgen robots voor duurzamere landbouw

Zuivelproducten met aandacht voor dieren, perfect gerijpt fruit en groenteteelt zonder pesticide. We stellen steeds meer eisen aan ons voedsel. Mooie ronde tomaten verkopen nou eenmaal beter dan misvormde exemplaren, terwijl een duurzamere productie nodig is om het milieu te redden. De druk op de landbouw neemt toe. Om aan al deze wensen te voldoen, hebben boeren in de toekomst robots nodig. Slimme machines die de dagelijkse werkzaamheden uitvoeren. Maar wat doen de boeren dan straks? “Vanuit hun control room kijken of de processen goed verlopen en bijsturen waar dat nodig is”, zegt Erik Pekkeriet, programmaleider Agrofood Robotics bij Wageningen Research.

Deze veranderingen op het boerenerf zijn nodig omdat de land- en tuinbouw te maken heeft met drie grote problemen. Ten eerste groeit de wereldbevolking, dus zijn er wereldwijd meer monden te voeden. Daarnaast is er een blijvend personeelstekort, bijvoorbeeld voor het oogsten van groente en fruit. Tot slot hebben consumenten steeds meer behoefte aan duurzaam geproduceerd voedsel. Dat klinkt in eerste instantie niet als een probleem, maar dat kan het voor de boeren wel zijn of in ieder geval worden. “Als boeren geen pesticiden meer gebruiken, moeten zij de gewassen bijvoorbeeld beter in de gaten houden op ziekten. Dat kost meer manuren, terwijl er al te weinig personeel is”, stelt Pekkeriet.

Revolutie

De land- en tuinbouw staat aan het begin van een interessante revolutie. Dat is een groot woord, maar het is ook een grote verandering. Er zijn al robots die koeien melken, maar de komende jaren maken nog veel meer slimme robots hun intrede in het dagelijkse proces van boeren. Daardoor kan  hun werkwijze compleet veranderen. Robots kunnen gewassen veel beter in de gaten houden dan mensen. Een robot kan met sensoren elk plantje meten om te kijken hoe het ervoor staat. Zo herkent een robot ziekten eerder. Aan de andere kant kunnen robots ook ingezet worden om menselijke arbeid te vervangen, bijvoorbeeld door het bijvullen van voederbakken of het oogsten van groenten en fruit.

Bij Wageningen Research werken onderzoekers bijvoorbeeld aan een robot die autonoom paprika’s kan oogsten. De robot scant de paprika met een speciale camera. Door middel van een algoritme weet de robot welke vorm en kleur de paprika moet hebben, zodoende weet hij welke paprika’s rijp zijn. Nu al worden robots steeds meer gebruikt voor logistieke taken, bijvoorbeeld om groenten of fruit vanaf het hoofdpad in de kas autonoom naar een schuur te rijden.

Lees ook: ‘De robot is klaar voor de verovering van de landbouwsector’

Onkruid wieden

Autonoom onkruid wieden is een vrij eenvoudige taak. “Met vision technologie kan de robot de plantjes scannen. Je kunt een robot dan makkelijk leren welke plantjes moeten blijven staan en welke weg kunnen”, zegt Geert Hermans, Innovatiemanager topsector Agro & Food bij Zuidelijke Land- en Tuinbouw Organisatie (ZLTO). Het plukken van fruit en tomaten is lastiger. Dit zit vaak in clusters en verscholen achter bladeren. De robot moet dan meer handelingen uitvoeren voordat hij het fruit kan pakken. Hermans heeft naast zijn functie bij de ZLTO ook een eigen wijnboerderij in het Brabantse Schijndel. Zo combineert hij beleidsmatige zaken en praktische zaken zo goed mogelijk.

Zie jij de robots al rondrijden over het erf van boeren? Pekkeriet en Hermans in ieder geval wel. Het gebruik van robots en kunstmatige intelligentie kan verschillende problemen oplossen. Volgens hen staan de meeste boeren open voor innovaties zoals robots. “Een robot moet werken en het moet qua kosten interessant zijn. Dat zijn de belangrijkste eisen die wij van andere boeren horen”, zegt Hermans.

Lees ook: ‘Op zoek naar efficiëntere landbouw door middel van sensoren en camera’s’

Meer data-analyse

Hermans kijkt op dit moment naar de mogelijkheden rondom data-analyse in landbouw. Met de goede data kunnen de algoritmen in de robots – je kunt ze zien als de denkprocessen in de hersenen – verder ontwikkelen. “Er wordt heel veel data verzameld, bijvoorbeeld door apparaten als de trekkers”, zegt hij. Door ze goed te analyseren komen boeren meer te weten over hun land en kunnen ze daar slim op inspelen. “Maar het is nog heel lastig om het goed te analyseren. Iedere boer verzamelt data op een andere manier of brengt het anders in kaart waardoor het niet goed met elkaar te vergelijken is”, vertelt Hermans.

Daarom pleit hij voor een basisstructuur voor de verzamelde data. “Daarmee kunnen we nog zo veel winst behalen”, stelt hij. “Als alle data op dezelfde manier gestructureerd zijn, dan kun je het gemakkelijker aan een algoritme geven. Dat kan dan heel snel verbanden zien en acties uitzetten.” Om zo’n basisstructuur te ontwikkelen moeten verschillende bedrijven, wetenschappers en overheden samenwerken. “Dat is een opgave, maar iedereen heeft er baat bij. Het zorgt voor nieuwe inzichten en uiteindelijk betere en duurzamere landbouw”, zegt Hermans.

Lees ook: ‘Boerendata zijn volgens Eindhovense studenten goudmijn’

Zelflerend systeem

Op basis van de verzamelde data kan de robot ook leren van zijn eigen daden. Hij ziet dan wat wel en wat niet werkt en doet het de volgende keer anders. Op die manier kan dezelfde robot bij iedere boer net iets anders werken om het proces zo optimaal mogelijk in te richten. De robot ziet bijvoorbeeld in de analyse van de bodem dat bepaalde stukken droger zijn op bepaalde tijden. Deze planten geeft hij dan extra water.

Wij deden een rondvraag onder een aantal Nederlanders over AI op het boerenerf. Zij zagen het nut en de noodzaak van het gebruik van robots in de landbouw in. “Ik denk dat een groot deel van de landbouw in de toekomst geautomatiseerd is”, zo werd gezegd. Een ander is het daarmee eens. “Ik hoop dat voedsel daardoor op een natuurlijkere manier wordt verbouwd, met respect voor de natuur.” En er werd opgemerkt: “Al zullen we nooit helemaal zonder boeren kunnen. Zwaar werk kunnen machines overnemen, maar de boeren moeten wel het overzicht bewaren.”

Monotoon werk

Deze vooruitgang met robots, heeft ook een keerzijde. “Omdat simpele taken binnen een proces op een boerderij geautomatiseerd worden, blijven alleen de moeilijke taken voor mensen over. Dat zorgt ervoor dat hun werk steeds monotoner wordt”, stelt Pekkeriet. “Voorheen stond iemand bijvoorbeeld kistjes met groente in te pakken. Aan het einde van de dag zag hij een grote pallet met allemaal kistjes die door hem waren ingepakt. Dat geeft een goed gevoel. Nu doen mensen nog maar één kleine handeling en daarna gaat het kistje automatisch verder. Je ziet dus niet meer wat je allemaal hebt gedaan.”

Uiteindelijk denkt Pekkeriet dat de robots voornamelijk het werk doen op de boerderij. “De robots in de gaten houden, de omgeving schoonmaken en eventueel onderhoud plegen, zijn taken die mensen wel nog moeten doen”, zegt hij. Maar hij gelooft niet in de hype van cobots die schouder aan schouder samenwerken met mensen in een dynamische ruimte. “Deze autonome robots bewegen heel snel. Dat kan gevaarlijk zijn voor mensen. Daarom denk ik dat de robots in een afgeschermde ruimte moeten werken.”

Hoe de landbouw er over dertig jaar uit ziet? “De boer zit waarschijnlijk niet meer op de trekker, maar bestuurt zijn boerderij via een control room”, zegt Pekkeriet. “Eind van de ochtend doet hij zijn rondje in de buitenlucht, geniet van de natuur waarin zijn producten groeien en bedenkt wat hij die middag weer kan verbeteren. Daarmee borgt hij veel meer duurzaamheid.”