Ultieme automatisering en autonomie in landbouw

Claas en AgXeed onderzoeken toepassingen voor autonomie bij de voederoogst.

Op Agritechnica 2023 hebben Claas, AgXeed en thermal Drones een gezamenlijk onderzoeksproject getoond waarin in combinatie met autonoom grasmaaien wild wordt gered met behulp van drones. Maar ook andere toepassingen kunnen geschikt blijken voor het gebruik van autonome tractoren en AgBots. Voor de toepassing van grote werkbreedtes is verdere doorontwikkeling van huidige technologieën in nauwe samenwerking met fabrikanten van landbouwmachines en werktuigen vereist.

De groenvoeroogst is vooral tijdens het vroege en opbrengstrijke maaien voor personeel een van de meest intensieve fases bij een groot aantal bedrijven. Zowel voor als tijdens het maaien moet er op de betreffende percelen gescand of gezocht worden naar wild. Bovendien worden werkzaamheden als maaien, schudden, zwaden afleggen en afvoeren vaak parallel uitgevoerd. Autonome tractoren of AgBots kunnen hierbij in de toekomst bij landbouw- en loonwerkbedrijven heel veel werk uit handen nemen. Een uitdaging hierbij is het telen van hooggroeiende gewassen maar ook – ongeacht de werkbreedte – het constant bewaken en evalueren van de kwaliteit van het werk. Claas onderzoekt en test samen met partners als AgXeed en thermal Drones verschillende toepassingen die de basis moeten gaan vormen voor verdere vooruitgang in ontwikkeling en standaardisering.

Ultieme automatisering, autonoom maaien en wild redden met behulp van drones is een kwestie van de juiste interface. Drones met een warmtebeeldcamera zijn tegenwoordig een op de praktijk afgestemde, veilige en effectieve oplossing om kort voor het maaien van weides of GPS-bestanden nesten en wild – vooral reekalveren – op te sporen. Het zoeken wordt gewoonlijk uitgevoerd aan de hand van live beelden. Nadat een warmtebron is gescand, wordt het zoeken tijdelijk onderbroken om de dieren van het perceel te verwijderen, en vindplaatsen of nesten te markeren. Claas, thermal Drones en AgXeed hebben hun expertise gebundeld en een drone-interface voor autonoom maaien ontwikkeld. Gegevens van door een drone waargenomen warmtebronnen worden in eerste instantie opgeslagen en worden vervolgens met behulp van AI-software verwerkt. Deze gegevens worden dan samen met de betreffende GPS-locatiegegevens aan de procesplanningstool overgedragen. Deze tool neemt de gegevens in de routeplanning op, zodat met de gebruikte, autonome maaitechniek rekening wordt gehouden met een instelbare veiligheidszone rondom de vindplaatsen van wild of nesten. Het vermijden van dergelijke vindplaatsen wordt vooral toegepast op percelen waar legsels van beschermde soorten aanwezig zijn die niet mogen worden verwijderd. Agrariërs en loonwerkers kunnen de werkzaamheden van een machine op de AgXeed-portal live op een smartphone, tablet of pc volgen. Op deze wijze wordt bij gebruik van autonome maaicombinaties niet alleen aan de eisen voldaan om een hoge capaciteit per hectare te realiseren, maar wordt ook duurzame landbouw bedreven waarbij wild wordt ontzien. Bovendien kunnen op deze manier de uitgevoerde maatregelen als bewijsmateriaal worden gedocumenteerd.

Deze technologie is in de toekomst niet alleen geschikt voor autonome robots, maar ook voor autonoom rijdende tractoren. Ook tractoren en oogstmachines die met een chauffeur en stuursysteem van tevoren geplande routes afleggen zijn daarvoor geschikt. Binnen een paar jaar zal deze toepassing dan ook zeker een nuttige oplossing voor onze klantenkring vormen. Daarbij wordt bovendien gewaarborgd dat de POI-gegevens van de vindplaatsen van wild en nesten zich binnen de van tevoren vastgestelde perceelgrenzen bevinden. Deze grenzen kunnen eenvoudig worden overgenomen uit het gebruikte agrarisch managementsysteem van de betreffende agrariër. Wanneer dergelijke gegevens echter niet beschikbaar zijn, kan een dronepiloot zelf de perceelgrenzen op het display van zijn beeldscherm markeren.

De volgende stap. Grote werkbreedtes bewaken en aansturen

Tijdens Persweek 2024 hebben Claas en AgXeed een AgBot 2.055 W4 met een VOLTO 1300 T high-performance schudder getoond als praktijkvoorbeeld. “Dankzij de planning van opdrachten en rijsporen kan het gebruik van een schudder relatief eenvoudig worden voorbereid, waarbij het overzicht op de directe omgeving dankzij het gemaaide perceel heel goed is“, aldus Philipp Kamps, productmanager bij AgXeed. “Op dit moment zijn we al bezig met een systeemoplossing waarbij dankzij het gebruik van sensoren obstakels kunnen worden waargenomen bij het gebruik van werkbreedtes van meer dan drie meter“, vult Magnus Rupp, projectleider bij Claas Saulgau, aan. “Om voor onze klanten compromisloze werkkwaliteit te kunnen waarborgen, is automatisering van parameters zoals rijsnelheid, toerentallen van de rotoren en bewaking van het strooibeeld absoluut vereist. Daarvoor investeren we niet alleen in ontwikkelingswerkzaamheden maar ook in praktijktests onder de meest uiteenlopende omstandigheden.“ Parallel daaraan worden verdere geautomatiseerde werk- en functieprocessen in de voedseloogstketen uitgevoerd die eveneens de chauffeur werk uit handen moeten nemen. Sommige oplossingen voor ‘smart mowing‘ zijn reeds op de markt verkrijgbaar.

Smart mowing. Automatisering met meerdere voordelen

Maaien met triple-maaicombinaties vormt een voorbeeld uit de praktijk. Dankzij intelligente bediening kan de bediening van de frontmaaier in ISOBUS van de vlindermaaier aan de achterzijde worden geïntegreerd, terwijl de maaier in zijn geheel in het kopakkermanagement van de tractor kan worden opgenomen, afhankelijk van de voorkeuren van de chauffeur. Bovendien beschikken de Disco Business modellen over uitgekiende comfortfuncties, zoals de automatische bandversnelling Belt Boost om de banden op de kopakkker te legen, automatische reductie van de bandsnelheid wanneer de maaier aan één zijde wordt opgeheven en automatisch opheffen van de maaiunits wanneer naar achteruitrijden wordt overgeschakeld. De als optie leverbare Claas automatische hellingcompensatie stuurt bij werkzaamheden op hellingen zowel de bandsnelheid als oplegdruk aan om er zodoende voor te zorgen dat uitstekende zwaden worden gevormd terwijl de graszode wordt ontzien en gelijktijdig wegglijden sterk wordt onderdrukt. Een verder voorbeeld naast de rijspoorplanning en automatisch sturen tijdens het maaien met behulp van GPS PILOT CEMIS 1200 van CLAAS is de Section Control-functie voor alle LINER BUSINESS zwadharken met vier rotoren. Deze ‘digitale revolutie‘ zorgt voor een ongekende toename in het bedieningscomfort voor de chauffeur. Bij een dagcapaciteit van 100 ha met een gemiddelde akkerlengte van 250 meter moest tot nu toe een chauffeur met uiterste concentratie circa 600 keer op de kopakker het systeem opheffen en weer laten zakken, of op punten van de akker afzonderlijke rotoren opheffen. Al deze handelingen worden nu elektronisch uitgevoerd, waarmee de chauffeur heel veel werk uit handen wordt genomen.

Standaardisering is teamwerk

laas werkt samen met bracheorganisaties en partners aan de doorontwikkeling van interfaces voor ultieme automatisering voor tractoren en AgBots in combinatie met aanbouwwerktuigen en drones. De daaruit voortvloeiende kennis vormt de basis voor de volgende stap op weg naar volautomatische combinaties zonder chauffeur. Met het autonomieconsortium 3A – ADVANCED AUTOMATION & AUTONOMY – is dit reeds in de AEF (Agricultural Industry Electronics Foundation) geïntroduceerd om daar onder hoge druk en door deelname van verdere bedrijven die in landbouwtechniek zijn gespecialiseerd, te worden bespoedigd.