Robot als redding voor Duitse augurkenoogst

Niet alleen in geautomatiseerde sectoren zoals de auto-industrie zijn robots van groot belang voor de productie. Ook in de landbouw nemen robots handmatig werk over. Het Fraunhofer Instituut for Production Systems and Design Technology IPK is een tweearmige automatische augurkenoogstrobot aan het ontwikkelen en testen. Deze lichtgewicht oplossing moet de teelt commercieel interessant houden in Duitsland.


Landbouwmachines beter bekend als 'komkommervliegers' maken het mogelijk dat vijftig seizoensarbeiders tegelijk kunnen oogsten. Foto: Fraunhofer IPK

Onzekere toekomst
In Duitsland worden augurken bestemd voor conserven geoogst met de hulp van 'komkommervliegers' - robots met vleugels. Seizoensarbeiders liggen op hun buik op de robotarmen en plukken rijpe komkommers. Dit arbeidsintensieve en zware handwerk wordt economisch steeds minder rendabel door een in Duitsland ingevoerd minimumloon. Veel Duitse tuinbouwregio's gaan hierdoor een onzekere toekomst tegemoet: de komkommerteelt verhuist steeds meer naar Oost-Europa en India. Daarom is er in Duitsland dringend behoefte aan betere oogstmethoden om de augurkenteelt in eigen land te houden. Experts van Fraunhofer IPK in Berlijn bekijken met andere partners de mogelijkheden voor automatische aurgurkenoogst als onderdeel van het Europese project CATCH (Cucumber Gathering - Green Field Experiments).

Net als een mens
Het ultieme doel is dat het systeem gebruikt kan worden voor automatische augurkenoogst en andere landbouwtoepassingen. De robot moet kosteneffectief zijn, een hoge kwaliteit leveren en betrouwbaar zijn. Zelfs tijdens slecht weer moet de robot rijpe augurken kunnen plukken. Daarom is de robot voorzien van geavanceerde besturingsmethoden en voelsystemen die zich aan het weer aanpassen. Deze systemen maken het mogelijk dat de robot menselijke bewegingen na kan bootsen zonder de augurken te beschadigen. Sowieso moet de robot minstens even efficiënt zijn als zijn menselijke concurrent, die 13 augurken per minuut kan verwerken.


Prototype van de tweearmige robot tijdens de eerste test. Foto: Fraunhofer IPK

Hoog slagingspercentage
Het is een aanzienlijke uitdaging om een autonoom systeem te maken met een goed optisch beoordelingsvermogen en tastgevoeligheid. Dat zowel de augurken als de bladeren groen zijn, maakt de uitdaging alleen maar groter. Daarnaast groeien augurken alle kanten op. Wisselend licht maakt de klus extra lastig. Extra gevoelige camera's en beeldtechnologie moeten de grijparmen naar de augurk leiden om uiteindelijk een plukscore van 100 procent te bereiken. Nu is dat nog 95 procent.

Intelligent controlesysteem
De IPK-projectexperts werken aan de ontwikkeling van drie grijparmprototypes: een grijparm gebaseerd op vacuümtechnologie, een bionische grijparm (Fin Ray) en een
customized 'komkommerhand' gebaseerd op OpenBionics robothanden. Het doel van de onderzoekers is om een intelligent controlesysteem te ontwikkelen dat zelf rijpe augurken kiest om vervolgens de grijpers aan te sturen, het plukken te monitoren en met uitzonderlijke situaties om te gaan.

Sinds de zomer van 2017 is met verschillende augurkensoorten getest. Onderzoekers zijn in het bijzonder benieuwd naar de robuustheid en de efficiëntie van het systeem onder lastige, afwijkende omstandigheden. De projectpartners streven ernaar om de robot commercieel rendabel te maken. Door bedrijven, augurkentelers en landbouwassociaties is er al interesse in het innovatie getoond. In november 2017 is de robot gepresenteerd aan het grote publiek op de Agritechnica.

Bron: Fraunhofer