autonomous robot for weed control : design, navigation and control

Summary

In de biologische landbouw worden geen chemische middelen toegepast voor onkruidbestrijding. Een van de grootste knelpunten in de biologische open teelt (bv suikerbieten, uien) is het onkruidprobleem. Voor de onkruidbestrijding tussen de rijen zijn mechanische methodes voor onkruidbestrijding ontwikkeld (zoals bijvoorbeeld een schoffelmachine achter een trekker), maar het verwijderen van onkruid in de rij komt voor een groot deel neer op handmatig wieden omdat er geen goed alternatief is. Handmatig wieden brengt hoge kosten met zich mee en het is vaak moeilijk om voldoende mensen voor dit werk te krijgen. Als het wieden in de rij zou kunnen worden uitgevoerd door een intelligente autonome wieder kan dit een enorme stimulans zijn voor duurzame landbouw. Het doel van dit onderzoek is het realiseren van een intelligente autonome wieder die handmatig wieden kan vervangen. Deze robot moet autonoom een heel perceel kunnen wieden. De eerste stap van het onderzoek was de ontwikkeling van een ´rijdend platform´ (foto is beschikbaar). Het voertuig is uitgerust met een dieselmotor en hydraulische transmissie, en heeft onafhankelijke vierwielbesturing en vier onafhankelijk aangedreven wielen. Het onderzoek concentreerde zich verder op autonome navigatie door plantenrijen te volgen met behulp van een camera en op autonome navigatie gebaseerd op RTK-DGPS, waarmee tot op 2 cm nauwkeurig de positie kan worden gemeten. Het onderzoek heeft verder geresulteerd in een praktisch toepasbare generieke besturing voor vierwielbestuurbare voertuigen, waarmee zo’n voertuig nauwkeurig langs een gedefinieerd pad kan worden gestuurd, gebruik maakt van alle vrijheidsgraden. Deze besturing is ook geschikt voor vierwielbestuurbare voertuigen voor andere toepassingen. De robot is autonoom op perceelsniveau, dat wil zeggen dat de robot in staat is met de ontwikkelde navigatie en besturing autonoom over een perceel te navigeren.