​Gelezen in Boer&Tuinder: De toekomst van onkruidbestrijding vandaag al te zien op onze velden

​Precisielandbouw evolueert de laatste jaren snel richting ingrepen op het niveau van de individuele plant. Dat bleek ook tijdens de jongste editie van de Werktuigendagen, waar innovatieve vormen van onkruidbestrijding met robotica en mechanische technieken werden gedemonstreerd. Een van de opvallende machines was de Ecorobotix ARA 620: een geavanceerde, AI-gestuurde precisie‑spotsprayer die met camera’s onkruid detecteert en gericht behandelt. Dankzij die technologie kan extreem lokaal worden gespoten, tot op een oppervlak van slechts 6 × 6 cm. Dat leidt niet alleen tot een aanzienlijke besparing op bestrijdingsmiddelen, maar ook tot meeropbrengsten, omdat de teeltplanten zelf buiten schot blijven.

De Ecorobotix ARA 620 onderscheidt zich vooral door de manier waarop detectie, besluitvorming en uitvoering technisch met elkaar zijn geïntegreerd. In plaats van per sectie of rij te werken, analyseert het systeem continu camerabeelden en stuurt het afzonderlijke spuitdoppen aan. Het resultaat is een toepassing die niet gebaseerd is op vooraf ingestelde zones, maar op realtime herkenning van wat zich effectief op het veld bevindt.

Beeldherkenning is de basis

De basis van de werking ligt bij de beeldherkenning. De machine is uitgerust met meerdere cameramodules: RGB-camera’s voor visuele analyse en 3D-camera’s voor positiebepaling. Die combinatie is nodig omdat het systeem niet alleen moet zien wat gewas en onkruid is, maar ook exact moet weten waar die zich bevinden ten opzichte van de spuitboom. De beelden worden vooraan op de machine genomen en onmiddellijk verwerkt door een ingebouwde computer. Dat betekent dat er een zekere afstand nodig is tussen detectie en toepassing, zodat het systeem voldoende tijd heeft om te rekenen en de juiste spuitdoppen aan te sturen. Die ontwerpkeuze verklaart ook de relatief lange bouw van de machine. De afstand tussen camera en spuitzone is functioneel en bepaalt mee de maximale werksnelheid.

De herkenning zelf gebeurt op basis van algoritmes die getraind zijn met grote hoeveelheden beeldmateriaal. Daarbij wordt niet alleen gekeken naar de vorm van planten, maar ook naar contextfactoren zoals bodemkleur, lichtomstandigheden en groeistadium. Dat maakt de ontwikkeling van zulke algoritmes complex en tijdsintensief. Een model kan bijvoorbeeld minder betrouwbaar zijn op een andere ondergrond, terwijl de lichtinval op zich geen verschil maakt door de overkapping. Daarom worden nieuwe toepassingen stapsgewijs opgebouwd. In de praktijk betekent dit dat de herkenning van gewas en onkruid pas betrouwbaar wordt vanaf een bepaald groeistadium van twee eigen teeltbladen of één pijp bij uien en wanneer het verschil tussen onkruid vanaf 2mm en gewas voldoende duidelijk zijn.

​De herkenning zelf gebeurt op basis van algoritmes die getraind zijn met grote hoeveelheden beeldmateriaal.

Zodra het systeem gewas en onkruid kan onderscheiden, volgt de aansturing van de spuitdoppen. De ARA 620 werkt met een raster van zeer dicht geplaatste doppen op 4 cm afstand, die individueel kunnen openen en sluiten. De effectieve spuitzone bedraagt ongeveer 6 bij 6 cm, wat aanzienlijk fijner is dan klassieke spotspraysystemen. Daarbij blijft het niet bij een eenvoudige aan-/uit-beslissing. De gebruiker kan een veiligheidszone instellen rond het gewas, waarbij de machine een buffer respecteert en dus niet tot tegen de plant spuit. Die zone kan variëren afhankelijk van het gebruikte product en de gevoeligheid van het gewas, en is essentieel wanneer met niet-selectieve of systemische middelen wordt gewerkt.

​De gebruiker kan een veiligheidszone instellen rond het gewas, waarbij de machine een buffer respecteert.

De technische uitdaging zit niet alleen in de detectie, maar ook in de synchronisatie van alle bewegingen. Omdat de machine tot ongeveer 7 km/uur in praktijkomstandigheden rijdt, moet elke detectie exact gekoppeld worden aan de juiste positie op het veld. Dat gebeurt via sensoren en software die de beweging van de machine continu corrigeren. Een belangrijk detail daarbij is dat de spuitdoppen actief worden aangestuurd in functie van de rijrichting. In bochten past het systeem de aansturing van de doppen automatisch aan, zodat ondanks de veranderende geometrie van de machine steeds de juiste plek op het perceel behandeld wordt. Zonder die correctie zouden overlappingen of gemiste zones ontstaan.

Overkapping spuitboom

Een bijkomend element in de technische opbouw is de overkapping boven de spuitboom. Die heeft twee functies. Enerzijds zorgt ze voor gecontroleerde lichtomstandigheden, wat essentieel is voor stabiele beeldherkenning. Schaduw en wisselende lichtinval worden zo grotendeels uitgesloten. Anderzijds speelt de constructie een belangrijke rol in het beperken van drift. Doordat de toepassing dicht bij de grond gebeurt en afgeschermd is van windinvloeden, kan een zeer grote driftreductie tot maar liefst 95% gerealiseerd worden. In combinatie met de lage spuithoogte, die automatisch wordt aangepast aan het terrein, zorgt dit ervoor dat de druppels nauwkeurig op hun doel terechtkomen en minder buiten het behandelde oppervlak belanden.

De toepassing zelf is flexibel opgebouwd. De machine kan gericht onkruid bestrijden binnen een gewas, enkel het gewas behandelen voor bijvoorbeeld fungiciden of meststoffen, maar kan ook precies alles behalve het gewas bespuiten. Daarnaast zijn er functies zoals het selectief uitdunnen van planten of toepassingen op basis van doelgrootte, waarbij enkel planten boven of onder een bepaalde grootte worden behandeld. Welke functies effectief bruikbaar zijn, hangt af van de beschikbare algoritmes en de mate waarin de software het gewas correct kan herkennen onder verschillende omstandigheden.

Alle uitgevoerde handelingen worden geregistreerd en opgeslagen in een digitaal platform. Dat levert gedetailleerde toepassingskaarten op waarin exact wordt weergegeven waar en hoeveel er gespoten is. Die data zijn niet alleen relevant voor administratie en traceerbaarheid, maar vormen ook een belangrijke basis voor verdere optimalisatie van de technologie. Door praktijkgegevens te koppelen aan nieuwe beelddata kunnen algoritmes verder verfijnd worden en aangepast aan uiteenlopende teelt- en bodemomstandigheden.

De praktische inzetbaarheid van het systeem hangt samen met de capaciteit en de teeltcontext. Met een werkbreedte van iets meer dan zes meter en een effectieve veldcapaciteit van twee tot 3 hectare per uur is de machine vooral geschikt voor intensieve teelten waar precisie belangrijker is dan oppervlakte. In die context ligt de nadruk op technische nauwkeurigheid en controle over de toepassing. De ARA 620 positioneert zich daarmee als een gespecialiseerd systeem binnen het bredere gamma van spuittechnieken, waarbij vooral de combinatie van realtime detectie, individuele dopaansturing en driftbeperking bepalend is voor de werking op het veld.