Spotsproeier van een Schotse ingenieur

Een gesprek met een buurman over de hoge kosten en verspilling bij het sproeien van dokonkruid in grasland, zette een jonge ingenieur ertoe aan een puntsproeier te ontwerpen en te bouwen om dit schadelijke onkruid te identificeren en te behandelen.

Colin Taylor van Taylor-technologieën, gevestigd in Lanark, Schotland, ontwikkelde het systeem in zijn eigen tijd met al zijn persoonlijke spaargeld, zonder enige externe investering. Het wordt het RUMEX-systeem genoemd en maakt gebruik van een combinatie van computer vision-camera's, kunstmatige intelligentiesoftware en individuele spuitdopbediening.

Sproeien ter plaatse om herbicide en geld te besparen

“De moeilijkheid bij het behandelen van dokken, legde mijn buurman uit, is dat het selectieve herbicide duur is en dat hij het hele veld moet bedekken om geïsoleerd onkruid te behandelen. De spray kan ook de groei van gras belemmeren ”, legt Colin Taylor uit. “Ik was al geïnteresseerd in autonome voertuigen en had zowel mijn eigen drone als een landbouwrobot gebouwd. Ik realiseerde me onmiddellijk sproeien op plekken, het behandelen van de afzonderlijke onkruiden zou onkruidverdelger en geld besparen en de grasopbrengst verhogen. "

Colin begon in 2017 met de ontwikkeling van het systeem, terwijl hij studeerde voor zijn MSc-onderzoeksproject Landbouwtechnologie aan de Royal Agricultural College. In die tijd werden computervisie en kunstmatige intelligentie (AI), de technologieën die het hart van het systeem vormen, steeds breder en gemakkelijker te implementeren voor andere toepassingen.

"Ik zag dat we de technologie die met name wordt gebruikt voor gezichtsherkenning en zelfrijdende auto's, opnieuw kunnen gebruiken om onkruid te spotten", zegt Colin. "In combinatie met elektronische besturing van een veldspuit zouden we automatisch onkruid kunnen spotten en de veldspuit pas activeren als het onkruid er is."

Identificeer een onkruid in een groeiend gewas

Hoewel spotspuiten niet langer helemaal nieuw is, worstelt de technologie ervan nog steeds met de uitdaging van 'groen op groen'-herkenning, die nodig is om een ​​onkruid in een groeiend gewas te identificeren. “Bij dokken, dat zijn grote breedbladige onkruiden, is dat niet zo'n probleem. Ze zijn aanzienlijk gemakkelijker te herkennen in een grasveld, vergeleken met bijvoorbeeld zwartgras in tarwe ”, legt Colin uit.

We hadden de software nodig om dokken te kunnen herkennen; en hiervoor moest het worden getraind met behulp van 20,000 verschillende afbeeldingen van dokken en gras

Zijn computer vision-systeem maakt elke seconde tot 30 foto's, die worden geanalyseerd door de AI-software - in feite ziet dit of het een onkruid ziet of geen onkruid. “We hadden de software nodig om dokken te kunnen herkennen; en hiervoor moest het worden getraind met behulp van 20,000 verschillende afbeeldingen van dokken en gras. Deze omvatten veel verschillende weergaven, groeifasen en in verschillende situaties, zodat hij de wiet altijd kan zien, ”legt hij uit.

Hardi 12m brede, 600 liter sproeier

Zijn prototype is gemonteerd op een Hardi 12m brede, 600 liter sproeier, waarvoor hij zijn eigen elektronische regelsysteem heeft ontwikkeld voor de solenoïde-gestuurde, individuele sproeierbesturing. Hij past op Hypro E80-30-sproeiers omdat deze bij de 80 ° geen overlap nodig hebben om een ​​volledige dosis toe te dienen. Met het huidige zichtsysteem van 30 frames / sec kan de veldspuit comfortabel werken met ongeveer 8 km / u, waarbij hij de dokken in het veld kan spotten en behandelen.

“Ik begrijp dat dit ongeveer de helft is van de snelheid van een conventionele veldspuit, maar het levert enorme besparingen op. Een normale behandeling, inclusief de chemische stof en de toepassing, kost ongeveer £ 70 / ha. Maar als je naar een grasveld kijkt, zullen de dokken slechts 10% tot 20% van de bodembedekking uitmaken ”, legt hij uit.

Enorme besparingen door minder chemicaliën te gebruiken

Dit resulteert in enorme besparingen door het gebruik van minder chemicaliën - doorgaans tot 75% tot 85% van de kosten. Ook omdat de grasopbrengsten toenemen, omdat het niet wordt bespoten en niet het onkruid heeft om ertegen te strijden. Bovendien wordt de klaver, die bijzonder gevoelig is voor herbiciden, niet gedood en hoeft daarom niet opnieuw te worden ingezaaid.

Veldproeven

Nu, in de latere prototypefasen, voert Colin veldproeven uit, verfijnt hij het systeem en wil hij meer 'groen op groene' AI-software voor andere toepassingen ontwikkelen. Hij onderzoekt ook de samenwerking met bestaande fabrikanten en industriële partners.

/ onkruid /