Roboten Thorvald vil bli jordbærbondens beste venn

Roboten Thorvald vil bli jordbærbondens beste venn

24

APRIL, 2017

24. APRIL, 2017

Av Kristine Løwe

2016 var et kriseår for norske jordbærprodusenter siden store deler av avlingene gikk tapt på grunn av sopp. Om litt kan landbruksroboten Thorvald overvåke jordbæråkeren for angrep fra sopp og midd kontinuerlig, behandle angrepede planter uten sprøytemidler – og etter hvert hjelpe til med innhøstingen.

– Med Thorvald har bonden en agent ute i felten som hele tiden overvåker plantene og tar bilder, noe som reduserer risikoen enormt for meldugg og andre skader. Man får dessuten enorme mengder data som kan analyseres, sier Pål Johan From, som har utviklet Thorvald og leder robotgruppen ved NMBU.

Jordbær hardt angrepet av gråskimmel.

Jordbær hardt angrepet av gråskimmel.

Foto: Even Bratberg

Sprøytemiddelfri behandling av sopp- og middangrep
I Sylling tester man ut metoder hvor landbruksroboten Thorvald behandler planter for angrep fra meldugg og gråskimmel med svært lav intensitet av ultrafiolett lys om natta.

Målet er å kvalitetssikre en effektiv måte å bekjempe slike angrep uten sprøytemiddel, for så å kommersialisere metodene og verktøyet som brukes.

Roboten Thorvald kan overta plantevernet ved dyrking av veksthusjordbær

Foto: Pål Johan From

Ultrafiolett lys, eller UV-lys, er elektromagnetisk stråling med bølgelengder mellom synlig lys (400 nanometer) og røntgenstråler (4–20 nanometer). UV-lyset deles i tre grupper avhengig av bølgelengden. I Thorvalds behandling av jordbærplanter brukes UV-B-lyset (280–315 nm).

Energi fra ultrafiolett lys kan nemlig ødelegge mugg ved å bryte kjemiske bånd i DNAet slik at cellene dør. Denne teknikken brukes ofte for å få bukt med soppvekst i hus etter oversvømmelse eller for å berge bøker eller museumsgjenstander som er angrepet av muggsopp.

Pål Johan From er professor ved Fakultet for realfag og teknologi på NMBU

Fortsatt i testfasen
NMBUs robot Thorvald er strengt talt bare en prototype til en landbruksrobot.

Selv om forskjellige utgaver av Thorvald allerede i dag ruller rundt i norske åkere og er behjelpelig med alt fra jordbærproduksjon til utvikling av nye plantesorter, er det stort sett som del av forskjellige forskningsprosjekter.

– Hvis du tilbyr en landbruksrobot som håndterer f. eks ugrasfjerning skal den ha opp mot 100 prosent oppetid for å være en suksess.

– Men hvis Thorvald kom på markedet i dag ville nok investeringen forsvares selv med 50 prosent oppetid fordi det vi jobber med er å belyse jordbærplanter med UV-B-lys for å behandle angrep fra sopp og midd, noe som ikke kan løses med konvensjonelle metoder per i dag, forteller From.

For å overvåke en åker for angrep fra sopp og midd, kan Thorvald for eksempel utstyres med hyperspektrale kameraer som fotograferer plantene mens Thorvald ruller over åkeren. Disse kan ta bilder som viser både det synlige og det usynlige lyset, og registrerte lysintensiteten innenfor flere hundre forskjellige bølgelengdeintervaller.

Fra traktor til robot
For Thorvald er på mange måter egentlig bare en slags verktøybærer, en robotplattform som kan kobles til ulike verktøy – litt på samme måte en traktor kan det.

Det er utarbeidet forskjellige utgaver av roboten Thorvald
Roboten Thorvald i en av sine mange utgaver

Landbruksroboten Thorvald er utviklet ved NMBU

Foto: NMBU

Til å begynne med utviklet forskerne verktøy som gjorde at Thorvald kunne hjelpe til med å så, gjødsle og bekjempe ugress, men etter hvert har de fylt på med verktøy som lar Thorvald bistå med innhøsting, med å overvåke åkeren for midd, sopp og plantesykdommer og bestråle planter med UV-B-lys. Thorvald vil også kunne estimere hvor stor avlingen blir slik at bonden kan planlegge bedre hvor mye hjelp han vil trenge til innhøstinga.

«Roboten forurenser ikke, til forskjell fra traktoren den overtar for. Den ødelegger ikke jorda som store tunge maskiner, som traktoren, gjør.»

Bildene Thorvald tar ute i åkeren kan analyseres med avansert bildeanalyse hvor man har programmert inn forskjellige algoritmer for å beregne størrelsen på avlingen eller lete etter f.eks. meldugg. Studenter tilknyttet robotgruppa ved NMBU jobber med å utvikle stadig flere algoritmer som kan utvide Thorvalds repertoar, eller verktøykasse om du vil.

Under åpen dag ved NMBU fikk Even Krogedal fra Stavand i Stavanger (v) en innføring i  robotikk og studiemulighetene på Ås. Lars Grimstad er stipendiat med tilknytning til robotikkgruppen og  jobber nå med Thorvald.

Foto: Håkon Sparre

Mer miljøvennlig og effektivt landbruk med roboter
Thorvald er dessuten en liten, nett og lett robot. Det gjør den enklere å navigere under vanskelige forhold med mye vann, noe som blir stadig større utfordring i Norge fremover.

– I Norge kommer det mye nedbør på ugunstige tider, og Thorvald er bedre rustet for å takle dette en store maskiner som traktorer, påpeker From.

Størrelsen og vekten på landbruksroboten gjør at man også unngår jordpakkingen som en traktor medfører, noe som fører til opp til 20 % reduksjon av avlingene i dag. Roboter som Thorvald er i det hele tatt bedre enn tradisjonelle jordbruksmaskiner, som traktorer, på alle måter, mener From.

– Roboten forurenser ikke, til forskjell fra traktoren den overtar for. Den ødelegger ikke jorda som store tunge maskiner, som traktoren, gjør. Den gjør det mulig å produserer mer mat og den skaper bedre vekstforhold for plantene, sier han.

Se hvordan roboten tar seg fram i sleipt og ulendt terreng.

– Jeg ser et enormt potensial i å robotisere landbruket. For det første vil vi få et langt mer bærekraftig landbruk med reduserte utslipp og jordpakking. I tillegg vil vi få langt mer presise systemer som gjør at vi kan produsere mer mat på samme areal enn det vi gjør i dag. Intelligente systemer vil også føre til redusert bruk av sprøytemidler, og i mange tilfeller vil vi nok se at vi kan eliminere bruken av sprøytemidler helt ved å ta i bruk mer intelligente metoder. Dette er bra både for matprodusentene og forbrukeren, avslutter han.

Satser på masseproduksjon
Men fullskala testing gjennom hele vekstsesongen i år skal sikre at teknologien er robust og pålitelig nok til å kunne kommersialiseres, og roboten settes i masseproduksjon.

Det skjer gjennom prosjektet «Agriculture 4.0: Intelligente og selvgående roboter for kostnadseffektiv frukt- og grønnsakproduksjon,» finansiert gjennom Forskningsrådets «FORNY»-program.

Samtidig testes Thorvald systematisk ut i både norske og engelske jordbæråkre, mer spesifikt i Lincolnshire og Sylling.

Thorvald er med i disse prosjektene

Vil sette Thorvald i masseproduksjon
Prosjektet «Agriculture 4.0: Intelligente og selvgående roboter for kostnadseffektiv frukt- og grønnsakproduksjon» jobber med å kommersialisere Thorvald og sette roboten i masseproduksjon. Et vellykket prosjekt vil føre til at Saga Robotics, et selskap opprettet for å kommersialisere teknologiplattformen Thorvald er bygget på, vil være en av de aller første tilbyderne av landbruksroboter i verden. Prosjektet har fått 7,4 mill i finansiering fra Forskningsrådets FORNY-program for perioden  2017 – 2018.

Sprøytemiddelfri behandling av sopp- og middangrep
Prosjektet «Effekt av UVB brukt mot soppsjukdommer på biologisk bekjempelse av skadedyr i veksthus og plasttunneler» har fått 4,5 millioner for Forskningsrådets Bionær-satsning for perioden 2016 – 2019. Prosjektleder er Guren Gartneri AS i Rygge. Her tester man ut metoder hvor landbruksroboten Thorvald behandler planter med svært lav intensitet av UV-B i få minutter om natta mot mjøldogg og gråskimmel, uten å skade plantene.

Senter for presisjonslandbruk
Akershus fylkeskommune ga i 2016 støtte til et forprosjekt for etablering av et senter for presisjonslandbruk på Campus Ås. Prosjektet ble startet i 2015 og vurderer hvordan man best kan knytte forskningsmiljøer, næringen, interesseorganisasjoner, studenter og investorer sammen for å bygge opp et miljø innen landbruksrobotikk og presisjonslandbruk i Norge. Prosjektet er i utredningsfasen og vurderer hvordan et slikt samarbeid best organiseres, f eks gjennom et senter, en klynge, eller en generell møteplass. Næringen presser på for å få opp aktiviteten på området, og målet er å være et internasjonalt ledende kompetansemiljø innen avansert landbruksteknikk, robotisering og presisjonslandbruk.

Bruker roboter, droner, avansert bildeanalyse og virtuell virkelighet (VR) for å utvikle nye plantesorter
Prosjektet «Virtual Phenomics: Reliable and efficient high-throughput phenotyping to accelerate genetic gains in Norwegian Plant breeding» er et fireårig, tverrfaglig prosjekt finansiert av «Forskningsmidler for jordbruk og matindustri». Her vil forskerne ta i bruk ny teknologi for å effektivisere utviklingen av nye plantesorter. 

PUBLISERT I SERIEN

RETTFERDIG BYUTVIKLING MED VIRTUAL REALITY

EN SERIE FRA NMBU

FLERE ARTIKLENE ER UNDERVEIS

PUBLISERT I SERIEN

DIGITAL LANDREGISTRERING STYRKER AFRIKANSKE KVINNERS RETTIGHETER

 

Pin It on Pinterest

Share This