Horsch verraste de wereld ruim een jaar geleden met de eerste beelden van een autonoom rupsvoertuig met een getrokken zaaimachine erachter. Kortgeleden kreeg deze RO 1 gezelschap van een tweede robot, en er staan er nog twee gepland. TREKKER duikt in het robot-masterplan van machinefabrikant Horsch.
De RO 1 is het eerste autonome concept – of beter gezegd: de eerste visie – van de Duitse machinefabrikant Horsch op autonome veldwerkzaamheden. Een internationale jury, met daarin onder meer de Nederlands-Australische akkerbouwer Gerrit Kurstjens, kende de RO 1 in december 2021 al de Best Field Robot Concept Award toe in de categorie Multi Purpose van de Fira en Future Farming. Collega’s van vakblad Profi mochten de machine afgelopen herfst ‘besturen’ tijdens het zaaien van wintergraan. Zagen zij een heropleving van de Terra-Trac zelfrijdende zaaimachine van twintig jaar geleden?
Tekst gaat verder onder tweet en kader
Vanwege de ontbrekende cabine is het op het eerste oog moeilijk om de grootte van de RO 1 goed in te schatten. Dat komt niet alleen doordat deze bestuurdersplek ontbreekt, maar ook doordat het geheel compact oogt en een trekkend voertuig lijkt te ontbreken.
Schijn bedriegt: juist doordat het trekkende voertuig zonder componenten toekan als cabine, vooras en veersystemen, valt dit kleiner uit dan een vergelijkbare trekker met evenveel vermogen. Vergis je niet, de RO 1 heeft nog altijd 350 pk, en het doel is zelfs 450 tot 500 pk.
Tekst gaat verder onder de foto
Vanwege de ontbrekende cabine is het op het eerste oog moeilijk om de grootte van de RO 1 goed in te schatten. Dat komt niet alleen doordat deze stuurplek ontbreekt, maar ook doordat het geheel compact oogt en een trekkend voertuig lijkt te ontbreken. – Foto: Stefan Tovornik
De omvang van de getrokken zaaimachine en het vermogen van het voertuig zijn kenmerkend voor de visie van Horsch op autonoom zaaien. Waar sommige fabrikanten concepten laten zien van kleine éénrijige (of enkele rijen) zaairobots, zet Horsch met capaciteitsmachines in op slagkracht. “Wij schermen niet met zwermen”, aldus Michael Horsch als het om robotica gaat. “Bij ons staat de zaaikwaliteit voorop. Daarvoor is een bepaalde kouterdruk nodig die je moeilijk realiseert met lichte zwermrobots. De zaaimachine achter de RO 1 komt grotendeels overeen met de 12 meter brede Serto 12 SC-zaaimachine. Maar dat kan net zo goed een 24- of 36-rijige Maestro-zaaimachine zijn.”
Horsch vindt ook dat die zaaimachine zonder al te veel ombouwwerk achter een standaardtrekker moet passen. In het geval van de RO 1 heeft hij geen trekdissel, maar is-ie halfgedragen aan de verticale draaikrans van de RO 1 gekoppeld. In de toekomst gaat dat met een hydraulische snelwissel. De draaikrans maakt een zijdelingse aanpassing van de tractie-unit aan het terrein mogelijk.
Aandrijf- of tractie-unit is misschien wel de beste benaming voor de RO 1, omdat deze de combinatie toch vooral moet voortbewegen en van hydrauliekvermogen dient te voorzien. Wat dat betreft is ‘trekker’ ook niet zo’n gekke benaming.
Voor die tractie beschikt de RO 1 over twee Claas-rupsen van een Axion Terra Trac. Deze zijn 1,35 meter lang en 89 cm breed en hebben gezamenlijk 2,4 vierkante meter contactoppervlak. Dankzij de starre koppeling met de zaaimachine en de bijbehorende oplegdruk moet voldoende tractie daarmee geen probleem zijn.
Totdat het een eigen cvt-transmissie heeft ontwikkeld, past Horsch een hydrostatische aandrijving toe. De RO 1 rijdt maximaal 20 km/u. Michael Horsch: “Omdat de machine puur voor veldwerk is ontwikkeld, zijn de eisen aan een transmissie anders, geringer. Je kunt met een duidelijk kleiner bereik qua rijsnelheid toe, en rijcomfort speelt een ondergeschikte rol. Mede daardoor durven we de ontwikkeling van een eigen cvt-transmissie wel aan.”
Het vermogen van de tractie-unit komt van een 350 pk MTU-dieselmotor. In de toekomst wil Horsch naar 450 en zelfs 500 pk toe. Voor het rijden en manoeuvreren is er een afstandsbediening, zoals we die kennen van bouwmachines en de talud- en ruw terrein-maairobots. Deze vorm van besturing is echter alleen voor manoeuvreren en servicedoeleinden bestemd. In het veld moet het werk volledig autonoom gebeuren. Aanvankelijk concentreerde Horsch zich daarbij op het automatiseren van het zaaien en dit los te koppelen van de vaardigheden van de chauffeur. In de tweede fase vervangt technologie ook de controlerende functie van de chauffeur. Omdat met beide stappen efficiëntie en capaciteit duidelijk toenemen, zijn individuele functies als sectieschakeling en controle op verstopte slangen en zaaipijpen al onderdeel van de bestaande zaaimachines die (nog) getrokken worden door ‘gewone’ trekkers.
Momenteel is de gekoppelde Serto 12 SC-zaaimachine echter nog een standaard Isobus-machine. Dat betekent dat (storings)meldingen verschijnen op het scherm van de terminal op de machine en in de online ‘Connected farm’-omgeving van ontwikkelingspartner Trimble. De machine stopt ook nog niet vanzelf als bijvoorbeeld een zaaipijp verstopt raakt. Het zijn aspecten waarover potentiële gebruikers als eerste vragen stellen. ‘Autonomisering’ gaat veel verder dan automatisering.
Het manoeuvreren zelf is met de RO 1 en de afstandsbediening geen probleem. Voor- en achteruitrijden doet-ie als een gewone trekker. Dankzij de compacte bouwwijze is duidelijk minder ruimte nodig dan voor een trekker-machinecombinatie. Naast de veiligheidsaspecten ten aanzien van autonoom werken, gewaarborgd door camera’s, LiDAR en andere radarsensoren, speelt de padplanning een doorslaggevende en cruciale rol. Dit zien we ook bij andere (veld)robots die al op de markt zijn. Tijdens die padplanning (werkvoorbereiding op iPad of tablet) kun je rekening houden met het draaien op de kopakker.
Uitgangspunt daarvoor vormen zeer nauwkeurige perceelsgrenzen en gps-coördinaten die – hoe vanzelfsprekend ook in Nederland – niet zomaar op elk bedrijf voorhanden zijn. Tegelijkertijd geeft Michael Horsch aan dat bedrijven die geïnteresseerd zijn in autonoom werken al veel ervaring met gps-systemen hebben opgedaan. “Maar er zullen zeker ook percelen zijn die niet geschikt zijn voor autonoom werken”, zegt Horsch.
Omdat de logistiek voor de inzet van een veldrobot goed gepland en doordacht moet zijn, integreerde Horsch dit aspect in zijn autonome projecten. Om tijdig bij te kunnen vullen moet de robot immers bekend zijn met de plaatsen waar zaaizaad en kunstmest voorradig zijn. Alleen al op dit vlak ziet Horsch veel potentieel voor het verbeteren van de efficiëntie.
Hoe de RO 1 autonoom over de weg van perceel naar perceel rijdt? Dat zit er niet in. Horsch gebruikt het eerder ontwikkelde shuttlesysteem met een vrachtauto. Die trekt de RO 1, en heeft een wisselopbouw voor korrelvormige en vloeibare stoffen voor de bevoorrading. De vrachtautochauffeur houdt tevens toezicht op de robot en kan indien nodig de kwaliteit van het geleverde werk controleren.
Met z’n uitschuifbare dissel verandert de RO 1 van voertuig in aanhanger. De dissel hangt automatisch op de juiste hoogte, zodat je hem zonder hulp aan kunt koppelen. Zowel het voertuig als de aangekoppelde zaaimachine hebben luchtremmen die door de vrachtauto worden geactiveerd. Voor dit type transport zijn de compacte afmetingen volgens Horsch een bonus, omdat er geen lange trein ontstaat.
Binnen twee jaar moet autonoom werken met onder meer de RO 1 volledig geïntegreerd zijn in het dagelijkse werk op het Horsch Agrovation-akkerbouwbedrijf in Tsjechië.
De RO 1 is als eerste van vier robots onderdeel van het masterplan autonomie van Horsch. Recent voegde het bedrijf daar de RO 24G aan toe: een autonome portaaltrekker annex werktuigendrager met eronder een 24 meter brede zaaibalk, en met forse zaadtanks op het frame voor een grote capaciteit. Voor dit Gantry-achtige concept denkt Horsch ook na over tot 36 meter brede precisiezaaimachines. Volgens een eerder gedeelde planning volgt dit kwartaal nog een kleine elektrische veldrobot met 3 meter werkbreedte en zonnepanelen, bedoeld voor gewasverzorging. En voor het tweede kwartaal van 2023 staat een autonome zelfrijdende veldspuit gepland op basis van de PT-zelfrijder, zonder cabine.
Terwijl de RO 1 en de RO 24G duidelijk bedoeld zijn voor grootschalige akkerbouwlanden en -gebieden, en in bijvoorbeeld Brazilië getest (gaan) worden, bieden de laatste twee concepten zeker potentie voor Nederlandse toepassingen. Vast staat dat Horsch het niet zal laten bij de grote zaaimachines. Zo komt de RO 1 tractie-unit nog dit seizoen voor een overlaadwagen te staan. Ook staan ondiepe gerobotiseerde grond- en stoppelbewerking met bijvoorbeeld de Finer-cultivator en de Joker-schijveneg al op de planning.
Auteurs: Lucas Colsman, René Koerhuis
