AgBot autonomer met slimme cultivator

Een AutoTill-set maakt de Cenio cultivator van Amazone slimmer. Sensoren op het werktuig vervangen de waarnemingen van de chauffeur. Resultaat, samen met de AgBot-robottrekker ervoor, is een zorgelozer autonomie. De operator op afstand wordt ingeseind als zich in het veld bijzonderheden voordoen. Akkerbouwer en NPPL-R deelnemer Marijn Vermuë testte het systeem: ‘Wat het systeem hier heeft gedaan, heeft-ie goed gedaan.’  

Waar het in aanleg bij de robottrekker nog wel eens aan mankeert, is een chauffeur die het werktuig in de gaten houdt en ingrijpt wanneer dat nodig is. Voor wat betreft de AgBot robottrekker zelf is dat geregeld. Die kan goed op zichzelf letten. Komt die bijvoorbeeld een obstakel tegen, dan stopt-ie en meldt dat aan de operator op afstand. Ook als sprake is van te veel slip wordt dat gemeld aan de operator. Maar als er wat misgaat met werktuigen achter de robot, wordt het permanente toezicht van de chauffeur soms node gemist. We hebben het hier over een redelijk rechttoe rechtaan werktuig, een aanbouwcultivator van Amazone; de Amazone Cenio 3000 super. Drie meter breed en met een overlastbeveiliging van vijfhonderd kilo per tand. Geschikt voor ondiepe stoppelbewerking tot het diep losmaken van de bovengrond tot een diepte van dertig centimeter. We bekijken hem bij akkerbouwer Marijn Vermuë in Werkendam (N-.Br.), die hem achter een AgBot-robottrekker heeft hangen. Het gaat niet zozeer om de Cenio zelf, maar om de AutoTill-set die Amazone ervoor heeft ontwikkeld en die op de Cenio in Werkendam is opgebouwd.

Vijf sensoren

Kort gezegd bestaat de AutoTill-set uit vijf typen sensoren die op de machine worden gemonteerd en waarvan de waarnemingen via een eveneens opgebouwde computer (Cenio AutoTill controllerbox) via een Isobusverbinding aan de AgBot worden doorgegeven. En daarvandaan zonodig aan de smartphone van de operator op afstand. Er zijn vijf sensoren:

1. Aan de onderkant van het frame zit vóór elke tand een flipper met sensor. Stropen gewasresten voor de tand te hoog op, wordt de flipper ingedrukt. De sensor geeft de melding via de AgBot door aan de operator.
2. Op elke beitel van het werktuig zit een sensor. Bij verlies geeft die daarvan een seintje. ‘Zodat je niet als je ’s ochtends bij je machine komt er één of meer blinkende stompjes staal aantreft’, zegt Vermuë.
3. De veerbelaste beveiliging van elke tand heeft een sensor. Gaat de tand omhoog (steen) dan wordt dat gesignaleerd.
4. Op de rol aan het eind van het werktuig zit een sensor die de rotatiesnelheid meet. Wijkt die teveel af van de rijsnelheid (de rol loopt vol) dan wordt ook dat doorgegeven aan de operator.
5. Ook is er een kantelsensor die de vlakstelling van de cultivator meet. Bij variatie in de werkdiepte kan die de topstang aansturen, waardoor het frame horizontaal blijft en het werktuig over de hele lengte overal even diep blijft werken.

Direct stoppen of eerst even aankijken

Met de sensoren op de cultivator is de eerste chauffeurstaak, de waarneming, afgedekt. De operator op afstand is in elk geval op de hoogte van wat zich bij de machine afspeelt. Vervolgens is het een kwestie van bepalen welke actie moet volgen op welke waarneming. Er zijn verschillende mogelijkheden: niets doen, een waarschuwing, het nog even aankijken, even wat zachter rijden of onmiddellijk stoppen. De akkerbouwer bepaalt in overleg met AgBot-producent AgXeed wat het protocol moet zijn bij een melding vanuit de cultivator.  
Pieter Rooijakkers van AgXeed: ‘Als bijvoorbeeld de machine volloopt met stro, dan is dat niet per se een reden om de AgBot onmiddellijk stil te zetten. Vaak lost het probleem zich meteen weer op, dan hoeft de operator niet meteen in de auto te springen en er naar toe. Maar wel als de flipper vijf of tien seconden blijft ingedrukt. Eerste actie kan zijn even wat langzamer rijden, anders erheen.’ In een volgende fase, vertelt Rooijakkers, zou de robot de machine de cultivator kunnen heffen, stukje terugrijden om de lossen en dan weer door. In die richting kun je denken. Ook Amazone doet testen in die richting. Ook een melding vanaf de cultivator van het opveren van een tand over een steen hoeft niet meteen reden te zijn voor een full stop. Hier kan sprake zijn van eerst even aankijken en dan zonodig een waarschuwing. Maar breekt er een onderin een tand/beitel af dan is het meteen: Stop.

Op de rol aan het eind van het werktuig zit een sensor die de rotatiesnelheid meet. Wijkt die teveel af van de rijsnelheid (de rol loopt vol) dan wordt dat via de AgBot doorgegeven aan de operator.  

Drie niveau’s

Rooijakkers vat de huidige stand van zaken samen. AutoTill wordt ontwikkeld op drie niveaus, momenteel is nog sprake van niveau 1:

Niveau 1
Monitoring, waarschuwing en stops. Instellen van sensoren met bepaalde waardes (0/1) of tresholds waarbinnen ze moeten acteren. Mocht de sensor een waarde aangeven welke daar niet mee overeenkomt, kan een waarschuwing verstuurd worden naar de gebruiker óf zal de machine stoppen (bijvoorbeeld bij het verliezen van een tand).

Niveau 2
Preventie. Voorkomen is vaak beter dan verhelpen. Wanneer de cultivator dreigt vol te lopen, kan in de toekomst de hefhoogte én snelheid automatisch worden aangepast waardoor de blokkage wellicht voorkomen kan worden. Hetzelfde geldt voor slip in natte omstandigheden. In principe doet AgXeed dit nu al met de robot zelf.

Niveau 3
Oplossen: Op niveau 3 wordt een probleem echt ‘opgelost’ door de combinatie van sensoren en de robot, dit vergt natuurlijk veel inzicht en rekenwerk; elke situatie is namelijk anders. Aan de vlakstellingssensor is op de cultivator die in Werkendam draait, geen actie verbonden.  ‘Dat betekent niet per se dat we de hoeksensor niet gebruiken’, zegt Rooijakkers. ‘Hierbij geven we momenteel een range op waarbinnen deze zich moet bevinden. Als cultivator onder een hoek komt te staan welke buiten deze range is, zal er een waarschuwing of error verstuurd worden. Op termijn kun je je  voorstellen dat je die gaat gebruiken als je op bonte percelen op verschillende werkdieptes wilt werken.’

De veerbelaste beveiliging van elke tand heeft een sensor. Gaat de tand omhoog, wordt dat gesignaleerd

‘Alles heeft-ie hier goed gedaan’

Marijn Vermuë heeft al tientallen hectares graanstoppel bewerkt met de Cenio 3000 met AutoTill-kit. Eenmaal aan het werk gezet heeft hij er geen omkijken meer naar. Van vollopen van de machine is geen sprake, het stro is geperst en afgevoerd. Tijdens een demonstratie in juli voor collega’s van de studieclub zorgde een flink pakket gehakseld stro nog voor stropen, waardoor de flippers werden ingedrukt en de robot-/cultivatorcombinatie wel verschillende keren stopte. ‘Vermuë is enthousiast over de combinatie met de sensoren. ‘Het is niet dat hij daardoor béter werk maakt, maar wel dat hij meer kan doorwerken. Alles wat hij hier heeft gedaan heeft hij goed gedaan.’

Aan de onderkant van het frame zit vóór elke tand een flipper met sensor. Stropen gewasresten voor de tand te hoog op, wordt de flipper ingedrukt.