ROBOTS IN DE BOOMGAARD

ONDERZOEKER IN DE KIJKER

De fruitteelt is een arbeidsintensieve sector. Planten en uitdunnen, snoeien en besproeien, plukken en oogsten vragen letterlijk handenvol werk. Gebrek aan arbeidskrachten en oplopende kosten zetten aan tot een optimalisering van de productiviteit. Op Campus Diepenbeek reikt de onderzoeksgroep ACRO een helpende hand. Prof. Karel Kellens en doctorandus Rafaël Verbiest geven uitleg.

ACRO staat voor Automation, Computer Vision & Robotics. De groep maakt de vertaalslag van fundamenteel onderzoek naar prototypes voor gebruik in diverse sectoren. Een goed voorbeeld is het recent afgerond ACROFRUIT-project of voluit ‘Automated monitoring, cultivation and robotized manipulation of fruit orchards’.

“Wij hebben ons voorgenomen om de Vlaamse fruitteelt en de technologiesector dichter bij elkaar te brengen”, zegt projectleider prof. Kellens. “Tussen beide gaapt een kloof. De telers van appelen en peren hebben behoefte aan innovatieve technologieën om rendabel te blijven maar vinden moeilijk de weg naar de bedrijven. De industrie kijkt de kat uit de boom omdat het niet altijd duidelijk is of een investering wel rendabel zal zijn. Deze patstelling willen we doorbreken door potentieel interessante technologieën te screenen en uit te testen in het veld of de boomgaard”.

Snoeien

De projectpartners van ACRO waren pcfruit, het proefcentrum van de fruitteelt, machinebouwers en een groep telers in en om Sint-Truiden, het hart van de Belgische fruitsector. “Uit tijdsmetingen uitgevoerd door pcfruit is gebleken dat na het oogsten het snoeien de meest arbeidsintensieve activiteit is”, vertelt Rafaël. “Voor het snoeien van één hectare appelbomen heb je al gauw 90 uur nodig. Bij peren loopt dat zelfs op tot 158 uur. Wat de telers ook behoorlijk wat tijd kost, is het dunnen van de planten (resp. 34 en 56 uur per hectare). Voor het onderhoud van de boomgaard komt er nog eens 25 uur bij”.

Prof. Karel Kellens en drs. Rafaël Verbiest

© Dries De Krom

In het ACROFRUIT-project opteerden de onderzoekers voor de ontwikkeling van een snoeirobot. “Hiervoor waren er goede economische argumenten”, legt prof. Kellens uit. “Het belangrijkste is de inzetbaarheid. Omdat een sproeirobot gedurende een veel langere periode ingezet kan worden dan een plukrobot, is de eerste aanmerkelijk rendabeler”. De grootste uitdaging van de onderzoekers bestond in de ontwikkeling van de software. Volgens Rafaël is dat een gevolg van de grote variëteit van de snoeiregels. “Je zou kunnen stellen dat iedere teler er een eigen techniek op na houdt. Dat maakt het niet gemakkelijk om daar een grootste gemene deler in te vinden”.

In het voorjaar van 2022 werd een testversie van de snoeirobot uitgeprobeerd bij perenbomen. Ongeveer 70% van de ingrepen bleek naar behoren te zijn uitgevoerd. De robot werkte weliswaar beduidend trager dan een ervaren snoeier, maar kon de achterstand gemakkelijk ombuigen in winst door ’s nachts door te werken. Andere tests leverden interessante informatie op over een nog te ontwikkelen zelfrijdend platform waarop de robot gemonteerd kan worden zodat het snoeiwerk volledig automatisch kan verlopen.

Sproeien

In het kader van ACROFRUIT werd eveneens nog een zelfrijdende tractor gebouwd voor het verzamelen en transporteren van het geoogste fruit. Een andere opmerkelijke realisatie is een lichtkoepel uitgerust met een camera die de besproeiing van de planten of bomen analyseert in 2D. “Handig om de efficiëntie van het werk op de voet te kunnen volgen”, merkt Rafaël op. “Deze technologie is inmiddels door het bedrijf AAMS in Maldegem op de markt gebracht. Met succes overigens. In die mate dat er luidop gedacht wordt aan een 3D-apparaat dat naast gebladerte ook de vruchten volledig in beeld kan brengen”.

Groeien

Via projecten als ACROFRUIT krijgt automatisering langzaam maar zeker vaste voet aan de grond in de land- en tuinbouwsector en de fruitteelt. De Limburgse onderzoekers kijken al verder en maken plannen om een multifunctioneel zelfrijdend robotplatform te bouwen met aan beide kanten een robotarm die uitgerust kan worden met modules die verschillende precisietaken uitvoeren. “Waar tot op heden de technologieproducenten de doelgroep en de fruittelers de eindgebruikers waren, willen we op termijn de rollen omdraaien”, aldus prof. Kellens. “Niet de technologie bepaalt wat kan en niet kan, maar de mens beslist wat hij wil of niet wil”.

www.acrofruit.be

Yves Persoons