Robot en mens werken efficiënt samen bij tomatenoogst

Schaarse en dure arbeid doen de behoefte aan robotisering groeien. Marktrijpe versies van oogstrobots komen langzamerhand dichterbij. Voor pruimtomaatjes werkt Inaho bewust aan een efficiënte combinatie tussen een betaalbare robot en aanvullend handmatig oogsten.

Zo’n drie jaar geleden reed een prototype van een oogstrobot voor pruimtomaatjes, van het Japanse bedrijf Inaho, voor het eerst in Nederland door de kas bij Tomato World in Honselersdijk (Zuid-Holland), op een simpel buisrailkarretje. In een later stadium van de ontwikkeling is hij ook getest bij Kwekerij Duijvestijn. Deze robot is al dicht bij een commerciële marktintroductie en betaalt de teler al een vergoeding voor de oogstprestaties.

De wens in dit stadium is om de oogstrobot nog uitgebreider te testen bij andere rassen en in mogelijk andere kascondities. Inaho zoekt daarom naar een aantal pruimtomatentelers die, in samenwerking met de fabrikant, in een vroeg stadium betrokken willen raken om een concreet businessmodel te ontwikkelen voor het gerobotiseerd oogsten.

Inaho verbetert pluksnelheid

De huidige versie van de Inaho-oogstrobot plukt al twee keer zo snel als het eerste prototype, onder dezelfde omstandigheden. De plukprestaties kunnen per ras verschillen, maar bij de recente proeven met een 15-grams pruimtomaatje kon 12 kilo per uur geoogst worden. De hogere pluksnelheid is deels te danken aan een nieuwe chip, waardoor de rekensnelheid tien keer zo snel is geworden.

Daarnaast is de camera verbeterd. Een oorspronkelijk op en neer bewegende camera, om een compleet beeld van het gewas en de vruchten te vormen, is vervangen door een camera met een wijdere groothoeklens. Dit verkleint de tijd die nodig is om vruchten te detecteren en te benaderen. Ledbelichting zorgt dat de camera zowel ’s nachts als overdag, onder alle lichtcondities, kan functioneren.

Het aantal ‘foutieve’ handelingen, van de vruchtjes die in een ietsje te groen kleurstadium werden geoogst, of die de robotarm liet vallen, is in de loop van de ontwikkeling al gehalveerd.

We hebben ervoor gekozen om alleen de makkelijkst te oogsten vruchten er af te halen

Om de oogstsnelheid te verhogen, is wel een concessie gedaan aan het percentage oogstbare vruchten dat de robot uit het gewas haalt. Waar de eerste versie 30% tot 40% haalde, wordt nu 15% van de vruchten meegenomen die in het oogstbare stadium zitten.

Yu Mizuku van Inaho Europe: “We hebben er voor de totale efficiëntie voor gekozen om alleen de makkelijkst te oogsten vruchten er af te halen. En om complexe en verhoudingsgewijs veel tijd vragende handelingen, zoals het benaderen van trossen die lastig aan de achterkant van een stengel hangen, achterwege te laten.” Die vruchten laat de robot hangen. “Al willen we er wel naar toe gaan werken om dit te verbeteren, en toch weer richting 20% tot 30% te gaan.”

Gunstig geprijsd

Inaho heeft er bewust voor gekozen om een gunstig geprijsde robot te ontwikkelen, in plaats van een complexere dure en tragere variant die hoge percentages vruchten weet te herkennen en te oogsten. Daarmee is de strategie gericht op een efficiënte samenwerking creëren tussen handmatig plukken en gerobotiseerd oogsten. Waarbij de kosten voor dat laatste volgens Inaho nu vergelijkbaar zijn met menselijke arbeid. Een verhouding die alleen maar gunstiger zal worden naarmate uurlonen stijgen en de beschikbaarheid van arbeidskrachten schaarser wordt.

Oorspronkelijk is het plukmechanisme van de robot ontworpen voor Japanse condities, waar heel frequent wordt geoogst. Omdat tomaten daar worden verscheept en langer onderweg zijn, is het gewenst om ze in een niet te rijp stadium te oogsten. Dus draait de robot elke keer alleen het meest oogstrijpe vruchtje van de tros eraf.

Lees verder onder de foto

Het eerst vastpakken van een tros met twee pads maakt het daarna snel kunnen oogsten van meerdere losse tomaatjes sneller.

Oogstrobot aangepast voor Nederlandse situatie

In Nederland wordt echter meestal slechts één keer per week geoogst, waardoor er meerdere vruchtjes aan dezelfde tros oogstbaar zijn. Daarom zijn twee pads aan de robotarm toegevoegd, waartussen de tros heel voorzichtig vastgehouden wordt. Het plukmechanisme kan dan achter elkaar alle oogstbare vruchtjes aan de tros beetpakken en heel voorzichtig van de tros af draaien, in plaats van de tros steeds opnieuw te moeten benaderen om het volgende vruchtje te gaan pakken.

Na het plukken zakken de geoogste vruchten naar een oogstkrat, via een plastic slurf die dient als valbreker om vruchten niet te laten beschadigen. Tot nu toe is de focus van alle inspanningen gericht geweest op de ontwikkeling van de robot zelf. De inpassing in het totale transportsysteem op een teeltbedrijf moet nog plaatsvinden.

De breedte van de omkasting van de oogstrobot is met 17% versmald. Dat maakt hem praktischer voor smalle oogstpaden die een verhoogd risico geven dat er een plant achter blijft haken. De accu is onveranderd gebleven, en biedt voldoende capaciteit om de robot ongeveer twaalf uur te laten draaien.

Duivestijn ziet robot flink verbeteren

Nick Duijvestijn van Duijvestijn Tomaten ziet de noodzaak van robotisering in, zeker voor het arbeidsintensieve los oogsten van kleine snoeptomaatjes. Arbeid wordt steeds duurder en schaarser. Daarom wilde hij zijn kas als faciliteit beschikbaar stellen voor Inaho, om deze oogstrobot verder te kunnen ontwikkelen. Het geeft ook gelegenheid om met hen van gedachten te wisselen over de toepassing in de praktijk. “Zij bekijken het vooral van hun technische theorie. Als teler breng je wensen en ideeën in, vanuit je praktijkervaring in de teelt.” Dat draagt bij aan de efficiëntieverbetering.

Duijvestijn heeft duidelijke stappen en verbeteringen in de ontwikkeling van de robot meegemaakt. Kwalitatief levert die goed werk. “Maar het is toch nog niet in de fase dat je al zegt: bestel er nu maar drie exemplaren van.” Voor een commerciële marktversie wil hij eerst nog een iets gunstiger prestatieverhouding zien tussen de oogstsnelheid en het aantal vruchten dat de robot weet te oogsten. Dat is sterk bepalend voor hoeveel mensen er nog achteraan moeten om de rest van de vruchten te oogsten.

Verder hoopt hij dat veredelaars beter kunnen gaan selecteren op specifieke raseigenschappen die passen bij de eisen van het gerobotiseerd oogsten. “Ook dat kan een robot een stuk sneller maken.”