Het Duitse Lemken kwam op vakbeurs Sima 2022 als eerste Europese machinefabrikant naar buiten met een stereocamera en twee lasersensoren op een Lemken Karat 10-cultivator. Kan een autonoom werktuig de werking en het resultaat net zo goed bewaken als een chauffeur van vlees en bloed? TREKKER kijkt vooruit naar de ontwikkelingen op het gebied van autonome werktuigen. – Foto’s: Mark Pasveer
Een recordaantal boeren meldde zich aan bij Nationale Proeftuin Precisielandbouw (NPPL) om dit jaar veldrobots te testen. Maar welke slimme (akkerbouw)werktuigen zijn inmiddels beschikbaar? Werktuigen dus met sensoren die waarnemen wat nu de chauffeur ziet en voelt.
De afgelopen twee jaar testten deelnemers aan het precisielandbouwproject NPPL voor het eerst de (on)mogelijkheden van een onbemande autonome trekker. 2025 wordt het eerste jaar van NPPL-R, waarbij de R staat voor robotisering.
Essentieel voor een succesvolle overdracht van taken van mens naar autonome machine is of deze de werking en het resultaat net zo goed kan bewaken als een chauffeur van vlees en bloed. TREKKER kijkt vooruit wat de ontwikkelingen op dit terrein zijn.
Sensoren voor feedback en monitoring
Zodra een trekker zonder chauffeur of een autonome veldrobot een bewerking op zich neemt, zijn er geen menselijke zintuigen meer die in de gaten houden of een werktuig of machine het werk naar behoren aflevert. Parameters als aftakastoerental, olietemperatuur, werkbreedte, hefhoogte en werkdiepte verstopping van zaaibuizen of spuitdoppen zijn met gebruikelijke sensoren prima in de gaten te houden. Dat gebeurt immers ook bij bestaande trekker-werktuigcombinaties. Ook onbalans en vibratie kun je met sensoren monitoren.
Maar het monitoren van vollopen of stropen van een cultivator en de mate van verkruimeling van een nalooprol, is bij standaard mechanisatie nog mensenwerk. Dit moet bij robotisering ook worden overgenomen door technologie. Technologie die de bewerking monitort en feedback geeft aan de operator, die vanaf een ander voertuig en/of op afstand toezicht houdt. Machinefabrikanten realiseren zich dit ook en ontwikkelen ‘slimme’ werktuigen geschikt voor autonoom werken.
Lees verder onder de foto’s
Sensoren op de Lemken Karat 10-cultivator op de Sima 2022. Deze stereocamera kijkt naar voren en houdt de toestand van de cultivator in de gaten. Aan de achterzijde zitten twee lasers die het geleverde werk moeten monitoren.
Aanbod autonome werktuigen nog heel beperkt
Het Duitse Lemken kwam als eerste Europese machinefabrikant naar buiten met een stereocamera en twee lasersensoren op een cultivator. Dat was op de Sima-vakbeurs in november 2022, in het kader van het Combined Powers VTE-project van Krone en Lemken. De stereocamera houdt het werktuig in de gaten, terwijl de lasers het geleverde werk monitoren.
Lemken heeft inmiddels veldproeven gedaan met dergelijke feedback- en monitoringssensoren op de Heliodor- en Rubin-compacte schijveneggen en op de Solitair-zaaimachine. “Zodra sprake is van stofvorming krijg je met visuele camera’s een uitdaging”, zegt Lars Heier van Lemken. “Om die reden kijken we bij onze zoektocht naar de juiste sensoren onder meer naar het gebruik van LiDAR en radar. Daarbij heeft het opmerken en herkennen van (ver)storingen aan de machine de eerste prioriteit. Die willen we het liefst kunnen detecteren vóór ze optreden. Daarna gaan we aan de slag met het monitoren van de kwaliteit van het werk.”
Heier geeft aan dat het bedrijf samen met het Nederlandse softwarebedrijf Track32 (waarin Lemken een minderheidsaandeel heeft) een op kunstmatige intelligentie gebaseerd systeem ontwikkelt voor het bewaken van machines en werktuigen. “Denk aan het monitoren van de slijtage van cultivatortanden, en of zich grond en/of gewasresten ophopen. Dat zal zoiets worden zoals ons iQblue-connect-systeem. Het zal ook op te bouwen zijn op bestaande machines. We zitten nu bijna in het prototypestadium en verwachten er over drie à vier jaar de markt mee op te kunnen.”
Op deze Amazone Cenio 3000 AutoTill-cultivator houden sensoren in de gaten of deze strippen omhoog bewegen, hetgeen een signaal kan zijn dat de cultivator volloopt.
AutoTill-technologie van Amazone
Op de Agritechnica van november 2023 toonde de Duitse machinefabrikant Amazone zijn AutoTill-technologie. AutoTill kan in eerste instantie de functionaliteit van een stoppelcultivator, zoals de Amazone Cenio, via Isobus monitoren en de bestuurder waarschuwen. De volgende stap, aldus de fabrikant, is dat het systeem in staat is om zelfstandig te reageren als zich een probleem voordoet. Stap drie is onbemand autonoom cultivateren. AutoTill-sensoren monitoren daartoe op de cultivator de overbelastingsbeveiliging, werkdiepte, ophoping onder het frame, beitelverlies en het toerental van de nalooprol.
Stefan Kiefer van Amazone geeft aan dat de fabrikant zich wat slimme werktuigen betreft momenteel vooral bezighoudt met grondbewerkingsmachines, maar ook kijkt naar toepassingen op schoffel- en zaaimachines. “Wij gebruiken vooral eenvoudige, robuuste sensoren, zoals hoekmeters en inductieve sensoren, en voor sommige toepassingen ontwikkelen we eigen sensoren. We kijken ook naar mogelijkheden van sensoren die we reeds gebruiken op Isobus-machines. Een aantal machines wordt getest op testbedrijven. We zijn nu nog niet zover om ze te verkopen.”
Andere sensoren op de Cenio monitoren overbelastingsbeveiliging, werkdiepte, beitelverlies en het toerental van de nalooprol. Amazone gebruikt vooral eenvoudige sensoren, zoals hoekmeters en inductieve sensoren.
Kuhn Karl met slimme kopeg
De Karl-veldrobot van Kuhn debuteerde eveneens op de Agritechnica in 2023, met erachter een elektrisch aangedreven HR 2520-rotorkopeg. “Die rotorkopeg is een prototype”, zegt Baptiste Kieffer van Kuhn. “We monitoren de rotatiesnelheid van de rotoren en de vermogensbehoefte om eventuele blokkades te voorkomen. Ook zit er een sensor op die vollopen van de rotoren moet voorkomen.”
Een volgende stap die Kuhn overweegt is het toevoegen van een LiDAR-sensor voor het realtime monitoren van de werkkwaliteit. Kieffer: “We zijn gestart met de ontwikkeling van deze slimme rotorkopeg, maar ons doel is om meer machines slim en zodoende gereed te maken voor autonoom werken. Met name grondbewerkingsmachines. In eerste instantie in combinatie met onze veldrobot Karl, maar zodra de communicatie tussen autonome voertuigen en slimme werktuigen is gestandaardiseerd, ook voor andere veldrobots en (autonome) trekkers.”
De Kuhn Karl-veldrobot met erachter een prototype van een elektrisch aangedreven HR 2520-rotorkopeg. Kuhn wil meer grondbewerkingsmachines geschikt maken voor autonoom werken. In eerste instantie alleen in combinatie met veldrobot Karl.
Op taakkaart en op afstand uitlezen
Andere geraadpleegde fabrikanten van grondbewerkingsmachines, waaronder Kverneland, Pöttinger en Väderstad, bieden nog geen sensoren voor feedback en monitoring aan. Kverneland en Väderstad benadrukken wel dat hun nieuwste grondbewerkingsmachines aan de hand van taakkaarten en gps de grond op verschillende dieptes kunnen bewerken.
Inmiddels bieden verschillende fabrikanten ook het op afstand uitlezen van sensoren die bijvoorbeeld de temperatuur van de olie in een tandwielkast monitoren, aan.
Het is uw recht om te bepalen welke gegevens een website mag opslaan en gebruiken. Met uw toestemming kunnen wij en onze partners gegevens opslaan op uw apparaat, zoals unieke identificatoren en browsegegevens, om persoonlijke gegevens te verzamelen en te verwerken.
Wij en onze partners verwerken de volgende gegevens: Opslaan en openen van informatie op een apparaat, gepersonaliseerde advertenties, reclame- en inhoudsmeting, publieksonderzoek en dienstenontwikkeling.
Door toestemming te geven, gaat u akkoord met het gebruik van cookies voor deze doeleinden. U kunt ook weigeren, maar sommige gepersonaliseerde functies kunnen dan niet beschikbaar zijn. Uw keuzes gelden alleen voor deze website, en u kunt uw toestemming op elk moment wijzigen of intrekken via het Privacybeleid of de knop Meer opties in de linkeronderhoek.
