Mens moet paprikaplukrobot nog handje helpen

Voor het plukwerk in de vruchtgroenteteelt is het steeds moeilijker om arbeidskrachten te vinden. Robotisering zou dit probleem op kunnen lossen en heeft daarnaast als voordelen dat het de voedselveiligheid ten goede komt en de mogelijkheid biedt om 24 uur per dag te oogsten.

Van 2010 tot 2014 heeft het onderzoeksproject 'Clever Robots for Crops' (CROPS) gelopen, waarin de eerste stappen zijn gezet om het plukken van paprika's te robotiseren. Dit project heeft een vervolg gekregen in het Sweet Pepper Harvesting Robotproject, ofwel SWEEPER, dat tot eind oktober 2018 loopt.

Daarin werken onderzoekers van Wageningen University & Research (WUR), de Umeå Universiteit in Zweden, de Ben-Gurion Universiteit in Israël en het Proefstation voor de Groenteteelt Sint-Katelijne-Waver (PSKW) in België samen met paprikateler De Tuindershoek in IJsselmuiden en machinefabriek Bogaerts Greenhouse Logistics in België.

Eerste prototype

In het CROPS-project was al vastgelegd wat een oogstrobot voor paprika's moet kunnen: herkennen van de vrucht, onderscheiden van rijpe en onrijpe paprika's en niet beschadigen van vrucht, bladeren en stengel. Het eerste prototype, de SWEEPER-robot, snijdt de paprika af en pakt de vrucht vast, wanneer hij van de plant valt.

In de kas van De Tuindershoek heeft de paprikaplukrobot op experimentele basis paprika's geoogst, wat heeft geleid tot een demonstratie op 4 juli 2018. Op 12 september is deze nog eens herhaald bij het PSKW. Van 1 tot en met 5 oktober is de SWEEPER-robot getoond op de roboticaconferentie IROS 2018 (International Conference on Intelligent Robots and Systems) in Madrid.

Ongestructureerde omgeving

Ondanks dat de robot naar behoren werkt, ligt het niet voor de hand dat tuinders de SWEEPER-robot op korte termijn zullen gebruiken. 'Het lastige is dat een paprikakas een nogal ongestructureerde omgeving is, waarbij paprika's achter een stengel of een blad zitten of dicht bij elkaar hangen', zegt Jochen Hemming, projectleider in het SWEEPER-project en senior onderzoeker beeldanalyse en robotica in de glastuinbouw aan de WUR.

'Bij robotisering moet je daarom niet denken aan een individuele robot, maar aan een compleet systeem dat bestaat uit meerdere modules, ingebed in een logistieke omgeving. Daarbij spelen zaken als kunstmatige intelligentie en sensorsystemen een belangrijke rol.'

Menskracht blijft nodig

De nu ontwikkelde SWEEPER-robot kan onder geoptimaliseerde teeltomstandigheden 50 tot 60 procent van de paprika's oogsten. Hemming verwacht dat dit aandeel door verdere technische ontwikkeling zal toenemen tot 75 à 80 procent en dat voor de rest menskracht nodig blijft.

André Kaashoek, mede-eigenaar van De Tuindershoek, sluit zich daarbij aan. Hij was voorzitter van de telersadviescommissie binnen het SWEEPER-project, die naast hem bestond uit twee Belgische en twee Nederlandse telers. 'We hebben zeker stappen gemaakt, maar het zal nog een aantal jaren duren voordat we de oogst volledig door een robot kunnen laten doen', bevestigt Kaashoek.

Ingrijpen in plantenteelt

Om de robotisering uit te kunnen breiden, is het naar Hemmings idee niet alleen nodig om te kijken naar de menselijke arbeid, maar ook naar de teeltwijze. Dat zou betekenen dat ingrepen nodig zijn in de vorm en teelt van de plant (Hemming noemt het plantarchitectuur), waardoor de paprika's bijvoorbeeld minder bladeren hebben of minder dicht bij elkaar hangen.

'Paprikatelers zijn daarin terughoudend, omdat zij de afgelopen decennia hebben geïnvesteerd in kwaliteit en opbrengst', heeft Hemming gemerkt in zijn gesprekken met de telersadviescommissie. 'Dergelijke drastische veranderingen zouden bijvoorbeeld tot lagere opbrengsten kunnen leiden.'

Kosten

Het aanpassen van de plantenteelt en -vorm vindt Kaashoek inderdaad een lastig onderwerp. Loon maakt wel een belangrijk deel van de kostprijs uit, maar tuinders hebben daarnaast te maken met andere kosten, zoals die voor energie en onderhoud van de kassen.

Bovendien heeft een blad boven de vruchten ook een functie, bijvoorbeeld als zonnescherm. Een lagere opbrengst is volgens Kaashoek niet gewenst. Om te laten zien dat ingrepen in de plantarchitectuur in combinatie met lagere arbeidskosten toch rendabel kunnen zijn, heeft de WUR een tool ontwikkeld die alle bedrijfseconomische aspecten van robotisering in kaart brengt.

Geen vervolg

Het SWEEPER-project krijgt vooralsnog geen vervolg, omdat de financiële middelen nog ontbreken. Kaashoek vindt dat jammer: 'Uit onze bijeenkomsten met de onderzoekers hebben we begrepen hoe ingewikkeld het is. We zouden nu graag door willen pakken en de tot nu toe behaalde resultaten niet verloren laten gaan.'

Twee collega's van Hemming gaan wel beginnen met een start-up die voortborduurt op de resultaten en daarnaast zijn gesprekken gaande met Brussel over financiering. 'Hoe het ook zij,' zegt Hemming, 'de robotisering gaat door. Ik verwacht dat binnen nu en vijf jaar de eerste plukrobots in de vruchtgroenteteelt op de markt komen.'