De broccoliteelt kampt momenteel met uitdagingen op het gebied van personeel en het gebruik van gewasbeschermingsmiddelen. Het wordt steeds lastiger om (tijdelijk) personeel te vinden om het fysiek zware en belastende werk van de broccoli-oogst handmatig uit te voeren. Er bestaan enkele broccoli-oogstmachines, maar deze houden geen rekening met de grootte van de kroon en oogsten alle schermen in een keer. Hierdoor kan slechts 50% van de oogst daadwerkelijk als kwaliteitsproduct op de versmarkt gebracht worden. Daarnaast zijn de machines vaak te groot en te zwaar voor de Nederlandse akkers en niet toegespitst op het oogsten van de Nederlandse broccoli soorten. Tegelijkertijd is er toenemende (internationale en maatschappelijke) druk om minder gewasbeschermingsmiddelen in te zetten voor de broccoliteelt.
Om deze uitdagingen op een duurzame wijze op te lossen, kijken wij binnen dit project naar het gebruik van precisietechnologieën en data in de broccoliteelt. We werken toe naar een mechanische oogstmethode die zorgt voor minder uitval en verspilling van middelen en een hogere vermarktbare oogst. Het doel hierbij is om de broccoliteelt te verduurzamen en bij te dragen aan een gezonde samenleving.
Smart Farming Broccoli doet praktijkonderzoek naar:
Het onderzoek binnen Smart Farming Broccoli is onderverdeeld in vier werkpakketten.
Werkpakket 1: Detecteren en classificeren
Onderzoek naar de beeldvorming, sensoren en algoritmes. De Machine Vision-systemen moeten voldoende nauwkeurig en snel zijn voor realtime detectie en selectie in het veld van oogstrijpe/zieke schermen.
Werkpakket 2: Oogsthandeling
Het uitvoeren van de oogsthandeling (ontbladeren, snijden en verwerken in de machine) op basis van de eerder verkregen data over de individuele broccoliplanten. Hierbij ligt de nadruk op het realiseren van een effectieve oogstkop.
Werkpakket 3: Logistieke handeling
Hier onderzoeken wij de optimalisering van de logistieke processen. Naast de autonome oogstmachine zijn deze mede bepalend voor de economische haalbaarheid. Bij het ontwerp van het prototype wordt rekening gehouden met het aantal oogstkoppen en de snelheid van de machine.
Werkpakket 4: Prototype + testen
In dit werkpakket wordt aan de hand van de data en resultaten uit de eerdere werkpakketten een compleet prototype robot gecreëerd en getest. De nadruk ligt hierbij op systemintegratie. Er wordt modelgebaseerd gewerkt.
Toonaangevend voor het Smart Farming Broccoli project is dat studenten en (docent) onderzoekers van verschillende technische opleidingen (TOI) en van het domein Business Finance & Law (BFL) en Agri Food & Lifesciences (AFL) samen met het werkveld aan dit innovatieve onderzoek werken. Door deze cross-over raken de studenten vertrouwd met de multidisciplinaire aanpak van complexe en innovatieve maatschappelijke vraagstukken en leveren de behaalde innovatieve oplossingen belangrijke bijdrage aan het werkveld en de maatschappij.
Daarnaast werken we samen met het TechValley ontwikkelplatform en R&D centrum voor Smart Machinebouw, waarin 35 regionale machinebouwers, Ontwikkelingsbedrijf NHN, Parbleu en Inholland participeren. Het kerndomein binnen dit fieldlab TechValley is data-driven mechatronica, met als doel vervlechting en versterking van de sectoren ‘grijs’ en ‘groen’.
Met dit RAAK-mkb project wordt (op gestructureerde wijze) een prototype van een nieuwe broccoli-oogstmachine ontworpen, gebouwd en getest. Het doel is dat deze machine rijpe broccoli schermen selectief kan oogsten en ziektes in een vroeg stadium kan herkennen. Dit zal uiteindelijk leiden tot minder zwaar fysiek werk, een hogere opbrengst per hectare en minder verspilling van omgeving-belastende middelen.
Ieder werkpakket wordt uitgevoerd door een werkgroep, onder leiding van lector Cock Heemskerk samen met studenten, docent-onderzoeker(s) en de consortiumpartners.
De werkgroepen zijn verantwoordelijk voor:
Naast deelname van het werkveld aan de reguliere projectbijeenkomsten wordt de kennis actief verspreid via symposia, (gast)colleges en branche-bijeenkomsten. Verder worden de projectresultaten gepubliceerd in vaktijdschriften, de online media van Inholland en consortiumpartners en in wetenschappelijke publicaties (indien relevant).
