Are you robot ready?

Een autonoom werkende landbouwmachine leek enkele jaren geleden nog science fiction. Inmiddels is het realiteit. Een overzicht van wat er op dit moment al mogelijk is en aan zit te komen. Met daarbij de vraag: are your robot ready?

De autonome trekker is zeker nog geen gemeengoed, maar het is niet moeilijk te voorspellen dat autonoom werkende machines op het land binnenkort al voor een aantal bedrijven realiteit is. Op zeer beperkte schaal is het zelfs al realiteit. Deels zijn dat specifieke robots voor onkruidbestrijding en selectiewerk, maar ook voor het grotere werk als zaaien en grondbewerking in de akker- en tuinbouw worden al robots ingezet. In een enkel geval met een autonoom werkende conventionele trekker, maar ook van de AgBot van het Nederlandse AgXeed draaien de eerste exemplaren en gaan er ook in 2026 weer een aantal nieuwe AgBots aan het werk. Behalve de concrete cijfers uit de markt valt ook uit reacties van ervaringen die in het Nationaal Project Precisie Landbouw (NPPL) met autonomie (AgBot en iQuus) op te merken dat de belangstelling om in deze techniek te investeren groeit. Voor wie de stap nu nog te ver is, maar er rekening mee houdt dat die wel dichtbij is, doet de vraag zich voor hoe je daar met de aanschaf van nieuwe werktuigen of een trekker nu al op kunt inspelen.

Binnen het NPPL -project is nu twee jaar lang ervaring opgedaan met autonome systemen. Steeds meer bedrijven voorzien dat autonomie toekomst heeft.

Tractor Implement Management (TIM)

Tot nu toe werkten fabrikanten vooral aan de ontwikkeling van autonome trekkers, of in het geval van het Nederlandse AgXeed, een specialistisch multifunctioneel voertuig dat de functie van de traditionele trekker overneemt. Krone, samen met Lemken en ook Kuhn hebben een autonoom voertuig in ontwikkeling, maar zijn daarmee nog niet op de markt. Wanneer autonomie zich aandient komt de wens, of eigenlijk zelfs de voorwaarde, om het werktuig te voorzien van extra sensoren die bijvoorbeeld een verstopping, een afgebroken tand of een gebroken breekbout signaleren. Bij aangedreven werktuigen is bewaking van het toerental een wens die ook bij de ervaringen van de afgelopen twee jaren in het NPPL-project naar voren kwam. Sensoren op de werktuigen is één, communicatie met het trekkende voertuig is twee. Voor communicatie tussen trekker en werktuig is in de autonome wereld een ISOBUS machine het uitgangspunt. Deze machines zijn doorgaans ook nu al van veel sensoren voorzien die beschikbaar zijn om de machine te controleren en aan te sturen. Tractor Implement Management (TIM) kan een belangrijk onderdeel van een autonoom werkende combinatie zijn. Tot nu toe wordt dat gebruikt om de chauffeur te ontlasten en de combinatie efficiënter te laten werken. Schoolvoorbeeld is de balenpers waarbij via TIM de rijsnelheid aan de zwaddikte wordt aangepast en het hele proces van starten en stoppen voor de netbinding automatisch wordt geregeld en omdat TIM een deel van het werk van de chauffeur overneemt ook een opmaat naar autonomie.

Cameratechniek is sterk in ontwikkeling, ook ten dienste van autonoom werkende machines.

Sensoren

ISOBUS en TIM zetten al een belangrijke stap in de richting van autonomie, maar volledig autonoom werken vraagt voor veel werktuigen nog extra sensortechniek. Tot nu toe praten we dan over sensortechniek die op een bestaande machine wordt opgebouwd. Een ‘robot ready’ werktuig heeft niet persé een afwijkende constructie. Sensoren om toerentallen te bewaken en tandbreuk te monitoren zijn beschikbare techniek en een kwestie van opbouwen. AgXeed levert voor €1.800 een kit met vier soorten sensoren om op een werktuig op te bouwen. Relatief eenvoudige werktuigen als een ploeg, schijveneg, cultivator of een rotorkopeg zijn dan door communicatie via de ISOBUS stekker naar het voertuig al behoorlijk beveiligd. Amazone heeft AutoTill, dat staat voor een pakket aan sensoren voor de Cenio en Cenius-cultivatoren. Lemken heeft iQblue Smart Implement ontwikkeld. Op beurzen toonde het al eerder een Karat-cultivator voorzien van een camera en sensoren om tandbreuk, verstopping, en draaien van de looprol te monitoren. Lemken voorziet die techniek in de toekomst als opbouwsysteem voor bestaande machines. Behalve op een cultivator is dat ook te vertalen naar bijvoorbeeld een schijveneg of rotorkopeg. Die ontwikkeling is bij Lemken ingegeven door het gezamenlijke robottrekker-project met Krone Verfahrenstechnische Einheiten (VTE). Krone op zijn beurt werkt in het kader van dit project ook aan slimmere werktuigen. Het test onder andere trillingssensoren in maaimachines en kan gps gestuurd een vier-elementshark uitrusten met automatisch heffen en zakken van de rotors, ook om geren netjes af te werken. GPS met automatisch op de kopakker en geren heffen van maaimachines is op de Krone Big M op dit moment zelfs al standaard uitvoering en ook mogelijk op een triple maaier. Op Agritechnica werd Krone met een zilveren medaille bekroond voor het elektrisch verstellen van de schudhoek van een schudder. Automatisch toerental en/of schudhoek aanpassen is een ontwikkeling die inspeelt op de komst van autonome inzet. Zoals Krone het ziet: chauffeurs worden in de toekomst niet steeds beter en ook zonder autonomie kan deze automatisering toch zijn nut bewijzen. Kuhn toonde een prototype van de Karl robot (met veel gelijkenis met de Agbot van AgXeed|) al enkele keren met werktuigen die zijn voorzien van sensoren om tandbreuk te detecteren en toerentallen te controleren.

Er zijn wereldwijd meerdere leveranciers van opbouwkits om een standaard trekker volledig autonoom te maken. In het NPPL project is twee jaar lang met meerdere trekkers bij meerdere deelnemers ervaring opgedaan met iQuus.

Er kan al veel

De benodigde componenten om werktuigen verregaand robotready te maken zijn eigenlijk gewoon beschikbaar. Dat af-fabriek oplossingen of kant en klare opbouwkits van toeleveranciers nog maar weinig voor handen zijn, is een kwestie van de nu nog geringe vraag in de markt. Steeds meer machines zijn, om de chauffeur te ontlasten en de kwaliteit van het werk te optimaliseren, al van veel automatisering voorzien. Sensoren die verstopte zaaipijpen detecteren leveren meerdere fabrikanten. Bijvoorbeeld Väderstad heeft op de Rapid zaaimachine de optie AutoPilot om automatisch de zaaidiepte constant te houden. Taakkaarten kunnen een belangrijk onderdeel zijn van automatisering en machines die daar mee kunnen werken zijn een logisch onderdeel van een autonoom werkend systeem. Sinds anderhalf jaar heeft Kverneland voor zijn ISOBUS werktuigen Kverneland Sync om te verbinden met het IsoMatch Farmcentre. Een cloud-toepassing voor monitoring, maar ook om op afstand taken aan te sturen. Bij de recent geïntroduceerde nieuwe versies van de Kverneland Tellus universele terminal is een ISOBUS werktuig ook draadloos op afstand te besturen. Op de balenpersen heeft Kverneland inmiddels ervaring met TIM-toepassingen en de mechatronica afdeling in Nieuw Vennep werkt aan uitbreiding van de toepassing naar andere werktuigen. GPS, ISOBUS, TIM en taakkaarten hebben bij alle grote werktuigenfabrikanten de aandacht. In eerste instantie om in de bestaande wereld de chauffeurs te ontlasten en de kwaliteit van het werk te optimaliseren, maar als bijvangst maakt het de werktuigen ook robotready. Waar nog geen concrete voorbeelden van zijn, maar wat bij voldoende vraag uit de markt voor de toekomst denkbaar is: camera systemen die aan de hand van beeldherkenning bijvoorbeeld ook de kwaliteit van een zaaibed, oneffenheden of maaihoogte, zwadvorming of een streperig maaibeeld herkennen.

Een klein nat plekje kan al voldoende zijn om een looprol vol te laten lopen. Een sensor op de rol kan eenvoudig vast stellen of de rol nog snel genoeg draait als maat voor een calamiteit.

Moderne trekker bijna autonoom

Los van de vraag of robotisering de toekomst heeft, zijn veel werktuigen al geschikt of relatief eenvoudig geschikt te maken voor autonomie. Nu de vraag of een bedrijf bij de aanschaf van een nieuwe trekker al rekening kan houden met autonome inzet? Wie kiest voor de ultieme veldrobot kan op dit moment concreet alleen bij AgXeed terecht. Zonder anderen tekort te doen levert AgXeed op dit moment de meest doorontwikkelde veldrobot, inclusief managementsysteem, gericht op het werken met al standaard aanwezige werktuigen. Wie kiest voor de AgBot van AgXeed heeft de keuze voor autonomie al gemaakt, maar ook een standaard trekker kan autonoom werken. Sterker nog, veel moderne trekkers van dit moment kunnen, nadat alles goed is geprogrammeerd, al volledig zelfstandig werken. De chauffeur rijdt feitelijk alleen mee om het werk te controleren en waar nodig in te grijpen. Wat voor volledige autonomie nog ontbreekt zijn de veiligheidsvoorzieningen. AgXeed levert een Vehicle control Unit (VCU). Geschikt voor trekkers met het juiste ISOBUS-TIM protocol communiceert de VCU als werktuig met de trekker en dicteert die zijn voorgeprogrammeerde taken, inclusief een te rijden route. De chauffeur rijdt mee en grijpt alleen in wanneer er wat fout dreigt te gaan. De trekker wordt in dit geval door AgXeed niet voorzien van veiligheidssystemen die een volledige autonomie wel vraagt. De VCU zorgt vooral voor het rijden van de trekker en verzamelt data, voor bijvoorbeeld een as applied kaart, maar het werktuig zorgt voor zichzelf. Er zijn meerdere leveranciers van opbouwsystemen om een trekker volledig autonoom te maken. In Nederland is op dit moment iQuus van GPX Solutions de bekendste. Daarvan draaien inmiddels meerdere systemen in de praktijk, in de akkerbouw, tuinbouw en tot nu toe het meest in de fruitteelt. Voor deze opbouwsystemen is een CVT-transmissie een groot voordeel. Ook de meeste full-powershift transmissies worden volledig elektronisch aangestuurd en maken autonomie relatief eenvoudig toepasbaar. Met de toevoeging van onder andere noodstops, een veiligheidsbumper en camera systemen rijdt de trekker dan volledig onbemand, echter de voorzieningen die voor voldoende veiligheid zorgen vragen wel ‘inbreken’ op de digitale infrastructuur van de trekker. In Europa zijn er voor zover bekend over deze problematiek nog geen rechtszaken gevoerd en gelukkig ook nog geen ernstige ongelukken gebeurd, maar verschil van interpretatie van enerzijds de Machinerichtlijn (Richtlijn 2006/42/EG o.a. voor veiligheid landbouwmachines en robots) en anderzijds de Mother Regulation (EU-verordening 167/2013 voor de typegoedkeuring van trekkers), leidt tot verschillende keuzes van leveranciers.

Al in 2023, maar ook vorig jaar presenteerde Kuhn op de Agritechnica de Karl robot. Hier voorzien van een cultivator met tandbreuksensoren: signaleert, dat, maar niet welke tand is gebroken.