CropHopper fris alternatief voor dominante drone

Door de propellers van een quadcopter te combineren met een ingenieus springmechanisme, kan de CropHopper snel over het perceel bewegen en veel langer werken dan een drone. Het apparaat kan zelfstandig werkend het hele seizoen onkruiden, plagen en ziekten automatisch bestrijden.Het is deels een drone, deels een ‘springtuig’. De CropHopper is ontworpen om over de percelen te springen en daarbij gewassen te scannen, onkruiden en ziekten te identificeren, en om waar nodig mechanisch te wieden en pleksgewijs te spuiten. Aan de basis van de werking en het uithoudingsvermogen ligt een ‘springpoot’ van koolstofvezel. Deze heeft twee flexibele armen die eruit zien als de boog van een boogschutter. Een elektrisch opwindmechanisme in de boogvorm zet deze springpoot op spanning. Als die spanning vrijkomt, veren de boogarmen weer terug in hun oorspronkelijke vorm en stuwen ze de CropHopper in de lucht. Ongeveer halverwege de sprong komen de vier propellers in actie om de reisafstand te vergroten en de landing te verzachten. De robot neemt foto’s van hoge kwaliteit zeer dicht bij de grond, zodat hij problemen van minder dan 1 millimeter groot kan identificeren. Elke vier seconden maakt de machine een nieuwe sprong.CropHopper is het geesteskind van Fred Miller, de CEO en oprichter van HayBeeSee. In tegenstelling tot een drone, die elke 20-30 minuten zijn accu moet laten vervangen of opladen, kan de CropHopper ongeveer 70 hectare in een dag afwerken op drie acculadingen. In de toekomst is het de bedoeling dat hij zich naar een oplaadstation verplaatst om automatisch op te laden of de accu’s te laten vervangen. _{Lees verder onder de film.} Bron: CropHopperEnergiezuinigDe springrobot is ontworpen om autonoom te werken met een minimum aan supervisie. Hij springt afstanden van 10 meter, stopt en neemt hoge resolutiebeelden van zo’n 12 vierkante meter om onkruiden of ziekten op te sporen. De verwachting is dat hij in de toekomst ook pleksgewijs bespuitingen uitvoert of onkruid mechanisch aanpakt door middel van een roterende schoffel. Door elke 3 tot 4 seconden 10 meter te springen, kan hij 3 hectare in slechts 20 minuten afwerken, ofwel 9 hectare per uur, ofwel ongeveer 70 hectare per dag. De beelden worden direct in de robotcomputer verwerkt en naar de cloud gestuurd. Daar zijn ze realtime te bekijken en te exporteren naar agronomische software om taakkaarten te maken voor bespuitingen of andere CropHopper-acties. _{Lees verder onder de foto.} De CropHopper van 3 kilo kan 70 hectare per dag afwerken op drie acculadingen. Het concept is fundamenteel anders dan bij drones. - Foto's: CropHopperBesparing energieHayBeeSee ontwikkelt zijn eigen software, met algoritmen die al in staat zijn om onkruid te identificeren maar ook om plagen en ziekten op de bladeren te herkennen. De gebruiker kan ook alarmen instellen voor als problemen bepaalde drempels overschrijden, bijvoorbeeld bij dreigende ziekten. “CropHopper kan een groter oppervlak bewerken en werkt makkelijker dan een drone of quadcopter omdat hij springt, wat een enorme hoeveelheid energie bespaart. Dit betekent dat hij vaker en langer inzetbaar is en enorme hoeveelheden gegevens kan verzamelen”, legt Miller uit.Beelden op grondniveauAgronoom Lawrence Couzens van HayBeeSee ziet een enorme kans op terreinen waar andere oplossingen tekortschoten. “Tijdvensters om een bespuiting uit te kunnen voeren (en voor andere bewerkingen) zijn vaak erg krap”, zegt hij. “De basis voor gegevens die het verschil maken in de landbouw, is het verzamelen van beelden op grondniveau die duidelijk ziekten laten zien. Vervolgens moet je die gegevens snel genoeg bij de boeren en landbouwkundigen aanleveren, zodat zij een reeks beslissingen kunnen nemen.” Om deze uitdaging waar te maken, werkt CropHopper om de dag zijn route af. Dat is frequent genoeg om de eerste bladluizen in het gewas te spotten in het voorjaar. Proeven tonen ook aan dat zijn poten het gewas niet beschadigen als er later in het seizoen wordt gewerkt.Praktijkproeven in 2020HayBeeSee doet dit seizoen een serie praktijkproeven met de CropHopper in het Verenigd Koninkrijk, onder toezicht van het National Institute of Agricultural Botany (NIAB). “In een eerdere proef zocht de robot naar een vroeg groeistadium van duist. De CropHopper produceerde een onkruidenkaart bij detectie vanaf 1 meter boven de grond. En waar deskundigen die door het gewas liepen er niet in slaagden ook maar één enkele duistplant te vinden, zagen de sensor en de software van de CropHopper hoge aantallen minuscule plantjes (zie foto hieronder). De hogeresolutiecamera, die dichter bij de grond staat, vond ze onder kluiten, stenen en in gaten”, zegt Fred. _{Lees verder onder de foto.} Dit is ongeveer wat een mens waarneemt als hij door het perceel loopt op zoek naar opkomende onkruiden (links). De opname rechts is van de CropHopper, op ongeveer 1 meter hoogte. De humane speurders zagen niets, maar de robot en software produceerden een kaart met vele net opgekomen duistplantjes.Lawrence Couzens: “Een aanzienlijke jaarlijkse opbrengstverhoging, zeg 20%, haal je niet door alleen de onkruid- of ziektebestrijding te verbeteren. Maar wel als een optelsom van allerlei kleine verbeterpunten.” HayBeeSee verwacht dat het om de dag nauwlettend monitoren zal helpen om de opbrengst te verhogen. Het voorspelt dat het spotten van problemen en tijdig ingrijpen op het optimale moment zal resulteren in een toename van de opbrengst met ongeveer 5% door betere onkruidbestrijding; 4% door verbeterde plaagdier-/ziektebehandelingen; 5% door optimaal aanslaan van het gewas; 6% door beter gebruik van (kunst)mest, 2% door optimale oogst en 3% door het optimaal zaaitijdstip.Duurzaamheid is de sleutelfactor“De huidige dominantie van drones in precisielandbouw is de drijvende kracht achter hun populariteit. Maar veel ontwikkelingen daarin zijn compromissen om wat er nu beschikbaar is aan te passen aan de behoeften van de landbouw, in plaats van dat je een specifiek ontworpen en speciaal gebouwde robot maakt”, legt Fred uit. Het grootste probleem voor drones en quadcopters is dat ze extreem inefficiënt zijn – hoge verliezen van 75% zijn heel normaal. “Als je een langer uithoudingsvermogen wilt, heb je een grotere batterij nodig – wat het gewicht verhoogt, en uiteindelijk betekent dat hij niet meer vliegt.”Er zijn ook strenge operationele regels in veel landen, en deze omvatten de eisen dat er een operator aanwezig moet zijn en dat ze niet buiten de gezichtslijn mogen vliegen. Luchtbespuitingen, inclusief die welke vanuit drones worden geleverd, zijn ook verboden in de EU en in veel andere landen. HayBeeSee ziet dat als sterke troeven in het voordeel van zijn CropHopper-springrobot.