Fra tung maskin til lett robot

Transkript

1

2 Fra tung maskin til lett robot Mekanisering av jordbruket Fra tung maskin til lett robot Norwegian University of Life Sciences 2

3 Mekanisering av landbruket Kan roboter bidra til et bærekraftig og effektivt landbruk? Fra tung maskin til lett robot Norwegian University of Life Sciences 3

4 Mekanisert Landbruk -litt historie 2000 GIGANTISKE TRAKTORER 1900 SMÅ TRAKTORER 1980 STORE TRAKTORER ALEKSANDER DEN STORE 300 B.C 1850 STEAM ENGINE 6000 B.C? MESOPOTAMIA Fra tung maskin til lett robot Norwegian University of Life Sciences 4

5 Hvor langt har vi egentlig kommet? Landbruksrobotikk ved NMBU Norwegian University of Life Sciences 5

6 Kan vi skalere på andre måter? Fra tung maskin til lett robot Norwegian University of Life Sciences 6

7 Vi er ikke alene Fysisk arbeid Overvåking/kartlegging Fra tung maskin til lett robot Norwegian University of Life Sciences 7

8 Teknologiske revolusjoner Kraftige dampmaskiner driver flere hundre mindre maskiner. Fra tung maskin til lett robot Norwegian University of Life Sciences 8

9 Den industrielle revolusjonen : James Watts økte effekten av dampmaskiner fra ca 1% til ca 3% (roterende bev, flyball gov) Noen tiår senere så vi den største teknologiske transformasjonen i historien. Strukturelle endringer ga produksjonsøkning Fra tung maskin til lett robot Norwegian University of Life Sciences 9

10 Den elektriske revolusjonen 1890: Elektriske motorer ble tatt i bruk i fabrikker. Gigantiske dampmaskiner ble byttet ut med gigantiske elektromotorer. De neste tiårene så vi ingen øking i produksjonen Ingen strukturelle endringer ga ingen produksjonsøkning Fra tung maskin til lett robot Norwegian University of Life Sciences 10

11 Den elektriske revolusjonen Elektrisk motor Samme fabrikkdesign som tidligere Ikke en strukturell endring ga ingen produksjonsøkning Productivity paradox: Å erstatte dampmaskinen med en elektrisk motor ga ingen produksjonsøkning Produksjonsøkningen kom først ca 30 år senere da man gikk vekk fra én stor motor, og erstattet denne med mange små. Fra tung maskin til lett robot Norwegian University of Life Sciences 11

12 Hva kan vi lære av productivity paradox?? Dersom vi skal oppnå en ny revolusjon med eksponentiell vekst i landbruket må vi ha strukturelle endringer. Robotisering og den fjerde industrielle revolusjon kan muliggjøre disse strukturelle endringene. Dette skjer nå! Fra tung maskin til lett robot Norwegian University of Life Sciences 12

13 Er fremtiden robotisert? (Tractica) Fra tung maskin til lett robot Norwegian University of Life Sciences

14 Er fremtiden robotisert? (Tractica) Fra tung maskin til lett robot Norwegian University of Life Sciences

15 Intelligent gårdsdrift Mindre og lettere maskiner Mindre jordpakking Mindre energiforbruk Behandle planter på individnivå Tilpasse tilføring av næring til varierende vekstforhold Høste hver plante når den er klar God økonomi Høyere avling Mindre inputs Sunnere mat Mindre sprøytemidler Mindre sykdommer Bærekraftig landbruk Courtesy Organic Soil Solutions Så mye som 90% av energien som brukes til jordbearbeiding i landbruket går med til å løse opp jorda som har blitt pakket sammen av tunge maskiner Courtesy Michelin Fra tung maskin til lett robot Norwegian University of Life Sciences 15

16 Thorvald Landbruket kjennetegnes med Ulike produksjonsmetoder Ulike størrelser Mange ulike produkter Utfordringene er de samme! Thorvald Norwegian University of Life Sciences 16

17 Thorvald modularitet Thorvald Norwegian University of Life Sciences 17

18 The Thorvald Family Thorvald Norwegian University of Life Sciences 18

19 Thorvald jordbærproduksjon Thorvald Norwegian University of Life Sciences 19

20 Thorvald jordbærproduksjon Meldugg kan bekjempes med UVB-lys Tidkrevende Må gjøres om natten Thorvald Norwegian University of Life Sciences 20

21 Thorvald jordbærproduksjon

22 Thorvald for energikrevende oppgaver i felt Thorvald Norwegian University of Life Sciences 22

23 Thorvald for energikrevende oppgaver i felt Robotics and Control Group Norwegian University of Life Sciences

24 Ugessbekjempelse Kan ugressbekjempelse robotiseres? Ikke tids-kritisk Må redusere bruken av sprøytemidler Ny tilgjengelig teknolgi Thorvald II Norwegian University of Life Sciences 24

25 Ugessbekjempelse Kan ugressbekjempelse robotiseres? Ikke tids-kritisk Må redusere bruken av sprøytemidler Ny tilgjengelig teknolgi Konvensjonelt såmønster: Sår i rader langt mellom radene, frøene ligger tett i raden Plantene konkurrerer om næringen Ugress får vokse fritt mellom radene Heksagonalt mønster: Næringsopptaket til hvert frø blir langt bedre Ugresset kommer ikke opp initial size advantage Bedre for matplantene ugunstig for ugresset Thorvald II Norwegian University of Life Sciences 25

26 Ugessbekjempelse Enkelt eksperiment: 8 ruter (1 m 2 ) Målte avling og ugress, 2 og 4 uker. Restultat: Redusere ugress med 20-50% Øke avlingen med 10-20% Initial feld-testing of Thorvald - a versatile robotic platform for agricultural applications L. Grimstad, H. N. T. Phan, C. D. Pham, N. Bjugstad, P. J. From, IROS Workshop on Agri-Food Robotics: dealing with natural variability,

27 Thorvald kompakt robot for drivhus Thorvald Norwegian University of Life Sciences 27

28 Thorvald forskningsplattform og kartleggeing av felt Thorvald Norwegian University of Life Sciences 28

29 Thorvald forskningsplattform og kartleggeing av felt Ekstremt viktig og verdifullt å vite hva som skjer ute i felten. Thorvald Norwegian University of Life Sciences 29

30 Thorvald forskningsplattform og kartleggeing av felt Ekstremt viktig og verdifullt å vite hva som skjer ute i felten. Thorvald Norwegian University of Life Sciences 30

31 Spørsmål? Thorvald Norwegian University of Life Sciences 31