Schoffelautomaat E-Vario-Weeder klaar voor de praktijk

Boerderij zag de E-Vario-Weeder van Eerke Lauwen aan het werk in de andijvie. De schoffelautomaat is een knap stukje engineering van Nederlandse bodem. De schoffel is klaar voor het werk in sla en andijvie, ook is een begin gemaakt met software voor andere teelten, zoals suikerbieten.

De E-Vario-Weeder schoffelt cameragestuurd in de rij. De camerasoftware zorgt ervoor dat het de cultuurplanten herkent, zodat de schoffel ook nauwkeurig de rij blijft volgen. Zo schoffelt hij vrijwel de hele oppervlakte, zowel tussen als in de rij. De ontwikkeling begon al in 2018, nu is de machine rijp voor de markt.

Elektrische aandrijving

Twee vlakke schoffels bewegen in de rij naar elkaar toe en van elkaar af. Waar geen sla of andijvie staat, staan de messen naar elkaar toe en schoffelen ze alles. Per twee rijen is er een camera. Herkent de software een cultuurplant, dan bewegen de messen uit elkaar en blijft de plant staan. Bij het eerste prototype bewogen luchtcilinders de messen. Dat werkte, maar hoewel lucht regelbaar is bleek het niet mogelijk om de messen fijn genoeg aan te sturen. Elektrisch is dat eenvoudiger en veel nauwkeuriger af te regelen. Vooral in gewassen als andijvie en ijsbergsla is het belangrijk dat de schoffels geen grond opgooien, of in ieder geval dat die niet op het blad komt te liggen en daarna de krop ingroeit.

De messen bewegen snel, maar toch subtiel, omdat elektrisch de snelheid in fracties van seconden is bij te sturen. De gebruiker stelt in hoe ver ze uit elkaar bewegen. Bij grote planten kan dat verder zijn dan bij kleine planten om geen blad te beschadigen. En je stelt in hoe ver voor de plant de messen uit elkaar gaan en hoe dicht erachter ze weer sluiten. Ofwel: hoe dicht bij de cultuurplant wil je schoffelen. Hoe snel of het gaat? Bij een plantafstand van 25 centimeter is 1,5 tot maximaal 2,5 kilometer per uur haalbaar. De minimale plantafstand om nog met enige capaciteit tussen de planten door te schoffelen is 10 tot 15 centimeter. Instellen is heel eenvoudig. Een kwestie van op een tablet met virtuele schuifjes de afstanden instellen.

Schoffel in de praktijk ontwikkeld

Eerke Lauwen is zoon van een Brabantse vollegrondsgroenteteler. Je kunt met recht stellen dat de schoffel vanuit de praktijk is ontwikkeld. “We hadden in de andijvie en de ijsbergsla steeds meer moeite met bepaalde onkruiden. Hoge kosten voor handwerk lagen op de loer”, vertelt Eerke. “Dat zette ons op het spoor om na te denken over een schoffel die ook in de rij kan schoffelen. Destijds was daar nog niet veel in te koop, en we hadden ook specifieke wensen. Opgeleid als Wagenings ingenieur was er ook de uitdaging om de opgedane kennis om te zetten in een werkende machine.”

Uitgangspunt was: bouw zo eenvoudig en zo licht mogelijk

Het principe van de E-Vario-Weeder is eenvoudig: een camera herkent de cultuurplanten en stuurt de schoffelmessen aan die in en uit de rij bewegen. De cameratechniek is gebaseerd op kunstmatige intelligentie (AI). Hoe goed de schoffel zijn werk doet is grotendeels afhankelijk van de kwaliteit van de algoritmes die de planten herkennen. Planten veranderen van vorm in verschillende groeistadia, er kan hagelschade of vraatschade zijn. De software moet leren om dat te herkennen. Voor sla en andijvie is de E-Vario-Weeder ver gevorderd. Voor andere gewassen wordt dat nog verder ontwikkeld.

Eerke Lauwen is de man achter de E-Vario-Weeder. Prototypes bouwt hij thuis in de werkplaats. Daar vindt ook de montage van de productie-exemplaren plaats. Voor de doorontwikkeling nam hij inmiddels personeel in dienst.

Relatie met Fendt

De aanduiding E-Vario-Weeder op de schoffel, die voor het eerst op de Agritechnica was te zien achter de volledig elektrische Fendt e107 Vario, suggereert een Fendt-ontwikkeling. Hoewel er enige samenwerking was, is de machine volledig door de jonge ingenieur ontwikkeld. Lauwen is behalve uitvinder inmiddels ook fabrikant. Voor de elektrische aandrijving van de schoffels heeft de Weeder een eigen hydraulisch aangedreven generator. Die levert constant stroom, via een accu voor buffering, want een constante, betrouwbare stroomvoorziening is een voorwaarde om de elektronica goed te laten werken.

Wat de combinatie met de Fendt e107 Vario betreft: bij die versie is geen generator gemonteerd, maar levert de trekker de stroom. Dat is in principe energiezuiniger dan een trekker die met een hydromotor een dynamo aandrijft. In de praktijk lijkt de elektrische Fendt het op één batterijlading zo’n twee uur langer vol te houden met een schoffel zonder dynamo, dan als hij constant een hydromotor moet aandrijven.

Verder ontwikkelen

Uitgangspunt was: bouw zo eenvoudig en zo licht mogelijk. Frame, sideshift en parallelogrammen zijn een eigen ontwikkeling. Een eenvoudige en liefst zo klein mogelijke trekker moet ermee kunnen werken. En dat is zeker gelukt. Ook is de bediening heel eenvoudig: intoetsen sideshift aan/uit, safetyzones instellen (afstand voor en achter de cultuurplant voor openen en sluiten) en threshold instellen: hoe zeker moet de software zijn dat het om een cultuurplant gaat? Zet je die op 80% en de software is maar voor 70% zeker dat het sla of andijvie is, dan wordt die plant geschoffeld als onkruid.

Dat de machine klaar is voor de praktijk, betekent niet dat de ontwikkeling stopt. Andere gewassen zijn nog een uitdaging, en 6 meter is nu de maximale werkbreedte. Ook zijn er ideeën om het systeem door te ontwikkelen naar een machine die in een roterende beweging om de plant heen schoffelt, om het percentage bewerkte oppervlakte te vergroten. En Lauwen werkt aan het opzetten van de productie, het verkoopkanaal en de afterservice.

Onder de kap het geheim van de smid: de computer die zorgt dat het totale systeem functioneert. Deze ruimte herbergt ook een koeling en de hydraulisch aangedreven generator.