LANDBRUKSROBOT

«Thorvald» skal ta over jobben til traktoren

Doningen skal bli billigere, bedre og langt mer presis.

Robotforskning

  • Robot-gruppen ved NMBU som spesialiserer seg på avansert robotteknikk, blant annet for landbruket. I tillegg til selve roboten utvikler de intelligente verktøy for et mer bærekraftig og effektivt jordbruk.
  • Pål Johan From leder robot-gruppen ved NMBU, men er utdannet ved Teknisk Kybernetikk på NTNU og skrev doktorgrad på modellering og styring av roboter. From har publisert mer enn 50 internasjonale artikler innen robotteknikk, samt én internasjonal bok.

I samfunnet vårt automatiseres stadig mer, og dette gjelder i landbruket også. Men det er mye igjen. Bønder kjører fremdeles rundt på traktor og gjør alt som trengs på åkeren med ratt og dieselmotor.

Det skal det bli slutt på hvis forskerne på Norges miljø- og biovitenskapelige universitet får det som de vil. De har bygget roboten Thorvald som skal gjøre mye av det bonden og traktoren må gjøre i felleskap i dag. Og Thorvald skal gjøre jobben både billigere og bedre. Og mye mer presist.

Les også: Robot kan gjøre 3 av 4 McDonalds-kokker overflødige

Kybernetikk

Det er førsteamanuensis Pål Johan From sammen med en rekke stipendiater og masterstudenter som nå utvikler det de tror kan bli neste trinn i landbruksautomatisering.

From har doktorgrad i modellering og styring av roboter fra Institutt for Teknisk Kybernetikk ved NTNU, og tror roboter vil få en stor rolle i et effektivisert og optimalisert landbruk i fremtiden.

Les også: Disse ingeniørjobbene kan bli tatt over av datamaskiner

Verktøyplattform

Akkurat som en traktor er en plattform som kan kobles til ulike verktøy er Thorvald en robotplattform. En slags intelligent og arbeidsvillig sveitserkniv.

I første omgang utvikler forskerne utstyr for såing og ugressbekjempelse, men de ser for seg muligheten til å konstruere langt flere verktøy som også kan gjøre innhøsting.

– Selve roboten vi nå tester ut veier rundt 150 kilo. Den kan bære med seg 200 kilo med verktøy, frø, ugressmidler og annen last. Alle hjulene har sin egen fremdriftsmotor så den tar seg godt frem på jordet. Hvert hjul kan styres individuelt slik at den er svært manøvrerbar. Den lave vekten gjør at vi unngår jordpakking og at jordstrukturen blir ødelagt, noe som er et stort problem med traktorkjøring. Dette er gunstig for avlingene, sier From.

Les også: Denne kamera-dronen følger etter deg over alt

Robotforsker: Førsteamanuensis Pål Johan From ved NMBU har, semmen med studenter og stipendiater, tatt et stort skritt for å modernisere og effektivisere landbruket. I  fremtiden er det roboter og ikke traktorer som skal gjøre mye av arbeidet på åkeren, tror de.
Robotforsker: Førsteamanuensis Pål Johan From ved NMBU har, sammen med studenter og stipendiater, tatt et stort skritt for å modernisere og effektivisere landbruket. I fremtiden er det roboter og ikke traktorer som skal gjøre mye av arbeidet på åkeren, tror de. NMBU

Godt syn

Ikke alle sensorene er på plass i Thorvald ennå, men planen er å utstyre roboten med flere kameraer som kan se i ulike spekter.

– I tillegg til kameraer som ser i det synlige spekteret skal vi ha både multispektrale kameraer, IR-kamera og lasersensorer, foruten GPS til posisjonering. Det viktigste poenget med de infrarøde kameraene vil være sikkerhet. Roboten må være i stand til oppfatte at det er mennesker eller dyr i nærheten slik at den ikke skader noen. Ligger det en rådyrkalv i gresset må den stoppe eller styre utenom, sier From.

Han understreker at sikkerheten er det viktigste punktet for utviklingen. De må være hundre prosent sikre på at roboten ikke skader noen.

Les også: Ny norsk robot fjerner fileten på en kylling

Høyere utbytte

Forskerne på Ås tester nå ut roboten som såmaskin. I motsetning til en vanlig såmaskin koblet på en traktor, som sår frøene tett i tett langs rader, gir Thorvald frøene individuell behandling.

– Vi sår frøene hver for seg i et slags diamantmønster. På den måten får platene en optimal avstand til hverandre og de slipper å konkurrere så hardt om vann og næring. Dette vil forbedre vekstforholdene og redusere behovet for vanning og gjødsling, og plantene vil vokse fortere. Sensorene kan gi oss et godt bilde av plantene og med slik informasjon kan vi tilpasse gjødseldosen til hver enkelt plante.

Les også: Miniroboten trekker 20.000 ganger sin egen vekt

Fjerne ugress

Roboten skal også brukes til ugressbekjempelse. Sensorene kan identifisere hver enkelt ugressplante slik at en mekanisme kan ødelegge dem mekanisk eller på andre måter. Hovedmålet er å oppnå effektiv ugressbekjempelse uten bruk av sprøytemidler.

– Vi kommer også til å prøve ut en laser som kan brenne i stykker ugressplantene i tillegg til den mekaniske behandlingen, sier From.

Les også: For 20 år siden bygde han den første robotgressklipperen

Innhøsting

Et av verktøyene som står på listen over fremtidig utvikling er innhøsting. Det skal godt gjøres å utvikle noe mer rasjonelt verktøy for korninnhøsting enn det bøndene bruker i dag. Men vi ser for oss at dersom det nedskaleres i størrelse og modifiseres noe, vil det også kunne bli brukt på en autonom robot.

Med frukt og grønt er mulighetene enda større. Her skjer svært mye av innhøstingen manuelt. Kanskje vi ser Thorvald jordbærplukker i åkeren om noen år. Ti timer av gangen vil den kunne jobbe uavbrutt mellom hver batterilading.

– Det er ingen ting i veien for at roboten arbeider døgnet rundt. Enkelte operasjoner vil til og med være enklere om natten fordi vi da kan benytte kunstig belysning hvor vi kan justere spekteret slik at sensorene får optimale betingelser, sier han.

Les også: Robotiserte krigs-baller kan bli USAs nye angrepsvåpen

Ikke klar til produksjon

Foreløpig er Thorvald et forskningsprosjekt og det vil den være en god stund. Men målet er å få den i produksjon, og det er lagt ned mye arbeid i å få den så billig som mulig. Anslaget går ut på at den vil koste et sted mellom 100 og 150 tusen kroner å produsere. I dag finnes det ikke tilsvarende roboter på markedet.

From tror ikke det holder med én. En passe stor gård vil kunne sysselsette to til tre Thorvalder.

Les også: Denne roboten vasker solcellepaneler på hustak