Primeur: autonome boomgaardspuit

Vijf jaar geleden alweer presenteerde Hol Spraying Systems (HSS) haar eerste autonome boomgaardspuit. Ook dat was een gezamenlijke ontwikkeling met een Nederlandse veldrobotfabrikant, namelijk Precision Makers. Hun Greenbot CR 12 droeg een éénrijige Cross Flow (CF) 1000 HSS boomgaardspuit. Die spuitrobot navigeerde tussen de rijen fruitbomen en op de koppakkers op basis van ‘teach en playback’ technologie ofwel het met een afstandsbediening voordoen en opnemen van alle routes en handelingen en die vervolgens afspelen. Kostenindicatie destijds: robottrekker vanaf €120.000, bijpassende HSS spuittechniek vanaf €25.000. Tijdens de demo eind december 2016 had de robot (al) moeite met recht rijden en bleef dat ook houden. Mede daarom nam HSS afscheid van dit concept en inmiddels is fabrikant Precision Makers ook ter ziele.

Al verregaand geautomatiseerd

Het concept van een autonome boomgaardspuit liet HSS-eigenaar Hendrik Hol echter niet los. “Een boomgaard, denk aan appel- en perenbomen, wordt aangeplant voor 25 jaar. Dat betekent dat 25 jaar lang alle kopakkers, posities van de bomenrijen, posities van de bomen en ook de bewerkingen en teeltmaatregelen hetzelfde zijn. Als er een teelt ideaal is om autonoom te werken, dan is dat de (hard)fruitteelt wel.”

Lees verder onder de foto

Deze bestaande HSS spuitmast met 16 blaasmonden (8 aan elke kant) met dophouders en naar keuze WEED-IT/ISA sensoren komt straks in de 2,5 tons hef van de AgBot.

Wat ook meespeelt is dat de spuittechniek van HSS al verregaand geautomatiseerd is. Zo wordt elke eerste en laatste boom van elke rij ingemeten met een zogenoemde gps-stok (een landmeetpaal met een GNSS-antenne erop). Dankzij een vaste en bekende plantafstand berekent de Belgische fruitteeltmanagement software Agromanager de exacte positie van elke individuele fruitboom. Hiermee zijn ook de geren en kopakkerlijnen bekend en die worden gekoppeld aan de perceelsgrenzen. De boomgaardspuit is vervolgens in staat om op basis van een taakkaart uit Agromanager bomen individueel te behandelen met middelen. Is de trekker ervoor uitgerust met een vingerwieder en/of kappenspuit, dan kun je ook nog eens exact rondom de bomen werken. Met een dubbele broesset kan HSS elke boom ook individueel voorzien van de juiste hoeveelheid vloeibare kunstmest. Heeft de spuitmast WEED-IT sensoren van het Nederlandse Rometron, HSS noemt deze uitvoering ISA, dan detecteren de sensoren de bladmassa tijdens het spuiten. Is er geen blad, dan worden één of meerdere doppen uitgeschakeld. De techniek wordt ook gebruikt voor het uitdunnen van bloesems en voor het registeren van boomvormen en -hoogtes!

Nieuwe Nederlandse samenwerking

Kort nadat TREKKER onthulde dat de Nederlandse start-up AgXeed aan de praktijkrijpe AgBot robottrekker werkte, nam Hendrik Hol contact met hen op om een mogelijke samenwerking te bespreken. “In hun AgBot zag ik passende techniek en een passend voertuig. Hun aandrijving is volledig elektrisch en dat maakt een goede regeling en dus recht rijden mogelijk en ze kunnen geavanceerde spuittechniek aansturen en autonoom laten werken.”

Lees verder onder de foto

De wielbasis is 2,5 m en mede dankzij het scherp draaiende voorwiel is 6 m vrije ruimte op de kopakker voldoende om te draaien. Tijdens de spuitwerkzaamheden rijdt de robot vooruit zoals op de foto. foto AgXeed

De eerste versie van de AgBot met rupsonderstel is echter niet geschikt voor boomgaarden vanwege het wringen op de kopakkers. De graszode daar moet zoveel mogelijk intact blijven. Daarom verkenden de bedrijven de mogelijkheden van een wielaangedreven AgBot. Voor de fruitteelt wordt dat een driewieler met aan de voorzijde een enkel gestuurd wiel met 710/40 R22.5 band en aan de achterzijde twee 400/80 R28 banden. Verderop overigens meer over die voor- en achterzijde. Volgens Hol is een driewieler ideaal qua wendbaarheid en ook qua bodemdruk omdat elk wiel in een eigen spoor rijdt. Hij verwacht dankzij het lage zwaartepunt geen problemen met de stabiliteit op hellingen.

Lees verder onder de foto

De robottrekker heeft aan de voorzijde een enkel gestuurd wiel met een 710/40 R22.5 band en aan de achterzijde twee 400/80 R28 banden en een spoorbreedte van 0,98 m. De voertuigbreedte is 1,38 m. foto HSS

Het CF2000-AB spuitgedeelte bestaat uit een 2.000 liter grote en aan de bovenzijde 90 cm brede opbouwtank met geïntegreerde 200 liter schoonwatertank. In de hef aan de achterzijde die 2,5 ton kan tillen, komt een elektrisch aangedreven ventilator, een (afneembare) HSS spuitmast met 16 blaasmonden (8 aan elke zijde) met dophouders en naar keuze de WEED-IT/ISA sensoren. De spuit- en roerpompen worden hydraulisch aangedreven en worden niet demonteerbaar. Deze AgBot 2.055W3 heeft een 2,9 l viercilinder Fase V Deutz dieselmotor van 75 pk. Met de elektrische aandrijving rijdt hij tot 13,5 km/u vooruit en achteruit. Optioneel zijn er een elektrisch aangedreven 68 pk/700V aftakas en elektrische 68 pk/700V connectoren voor elektrisch aangedreven machines. De AgBot 2.055W3 levert 85 l/min hydrauliekolie bij 210 bar via maximaal 3 dw-ventielen. De robot zelf weegt 2,8 ton.

Lees verder onder de foto

HSS werkt al samen met Agromanager waarin elke rij fruitbomen genummerd is en de positie van elke individuele boom bekend is. Dit vormt de basis voor de padplanning voor de robot en voor taakkaarten. foto AgXeed

Inclusief automatisch vulstation

Voor de plaatsbepaling en navigatie heeft de AgBot 2.055W3 één GNSS-antenne/ontvanger met RTK-correctie en een LiDAR en ultrasoon sensor voor obstakeldetectie. Voor de planning van routes en bewerkingen levert HSS via de Agromanager software de boomposities, rijlijnen/werkgangen en het begin- en eindpunt van elke bewerking aan in het online portal van AgXeed. Eventuele taakkaarten gaan rechtstreeks vanuit Agromanager naar het voertuig.

Lees verder onder de foto

HSS levert desgewenst een vulstation met twee of vier tanks voor geautomatiseerd vullen. Tijdens de spuitwerkzaamheden zelf rijdt de robot vooruit. foto AgXeed

In het AgXeed portal laat je de software de optimale route voor een bewerking berekenen die je vervolgens draadloos naar de AgBot stuurt. Bij gewasbescherming rijdt de AgBot vooruit en houdt een digitale tankmeter de tankinhoud in de gaten. HSS gaat optioneel een vulstation aanbieden waar de robot automatisch de spuittank kan bijvullen. Is er één robot aan het werk, dan heeft dat station een 500 l tank met spuitvloeistof en een 500 l tank met schoon water gekoppeld aan een (vak al aanwezige) grote voorraadtank of oude boomgaardspuit met schoon water. Via een gesloten vulsysteem bereidt het vulstation volautomatisch een premix met de juiste concentratie middel voor een volledige tank (2.000 liter). Die spuittank heeft aan de bovenzijde een elektrische vlinderklep voor het automatisch vullen. Bij het wisselen van middelen moet je de tank(s) van het vulstation handmatig reinigen/spoelen. Er is ook een vulstation met vier tanks in ontwikkeling. Het opstarten van de HSS AgBot combinatie doe je handmatig en na afloop van het spuitwerk start het spoelprogramma automatisch en parkeert de robot zichzelf op een vooraf bepaalde positie waarna die zichzelf uitschakelt.

Andere bewerkingen

HSS zet met de AgBot in op volledige ‘autonomisering’ van bewerkingen. Daarvoor levert het bedrijf desgewenst een aangepaste Perfect/Van Wamel grasmaaier, een klepelmaaier (om snoeihout te versnipperen), een kunstmeststrooier, een vingerwieder, een dubbele broesset, een wortelsnijder en een eigen ontwikkelde onkruidspuit voor onder de bomen. De aangedreven werktuigen krijgen een elektrische aandrijving.

Lees verder onder de foto

Naast de CF2000-AB spuitopbouw kan HSS diverse werktuigen leveren zoals een naar elektrische aandrijving omgebouwde Perfect/Van Wamel klepelmaaier. Tijdens het maaien rijdt de robot achteruit. foto AgXeed

Om ervoor te zorgen dat het werktuig direct recht in de rij staat en het voertuig het gras niet platrijdt, rijdt de robot bij maaien en onkruidbestrijding achteruit. In de toekomst verwacht Hendrik Hol dat fruittelers met 50 tot 60 ha appels en/of peren één robot gaan inzetten voor spuitwerkzaamheden en een tweede voor spuitwerk en alle overige werkzaamheden.

HSS biedt de ‘kale’ AgBot 2.055W3 robottrekker exclusief voor de fruitteelt aan voor €135.000. De CF2000-AB spuitopbouw inclusief spuitmast kost €46.000 en inclusief zes WEED-IT/ISA sensoren €64.000. Het vulstation met twee 500 liter tanks kost €26.000 en met vier tanks €30.000. Het bedrijf won er onlangs de Fruit Tech Campus ‘Technovation Award 2021 public prize’ mee.

De ontwikkeling van het autonome platform is mede mogelijk gemaakt door de Europese Unie en het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling in het kader van het OPZuid programma. Vanaf 26 oktober start HSS met een demotour met de HSS AgBot bij NPPL-deelnemer Martijn Slabbekoorn in Kapelle (Zld.).

Transport van de HSS AgBot gaat (nog) niet autonoom. De opbouwtank is voor extra capaciteit bij grotere percelen/boomgaarden op afstand. foto AgXeed