Bijengebaseerde wiskunde helpt zwermen drones om onkruid te vinden, terwijl robotmaaiers hagen in vorm houden.
“We observeren het gedrag van bijen. We verwerven kennis van hoe de bijen problemen oplossen en hiermee verkrijgen we interactieregels die kunnen worden aangepast om ons te vertellen hoe de robot zwermen moeten samenwerken ”, zei Vito Trianni van het Instituut voor Cognitieve Wetenschappen en Technologieën van de Italiaanse Nationale Onderzoeksraad.
Honingbijen, bijvoorbeeld, werken op een algoritme zodat ze de beste nestplaats kunnen kiezen, hoewel geen bij het volledige beeld kent.
Trianni heeft een door de EU gefinancierd onderzoeksproject bekend als SAGA, dat de kracht van robotachtig groepsdenken gebruikt om gewassen wiet vrij te houden.
“We kunnen goedkope robots en goedkope camera's gebruiken. Ze kunnen zelfs foutgevoelig zijn, maar dankzij de samenwerking zullen ze in staat zijn om nauwkeurige kaarten op centimeter schaal te genereren, ”zei Trianni.
“Ze zullen in eerste instantie over de veld- om het met een lage resolutie te inspecteren, maar zal dan beslissen over gebieden die meer focus vereisen, ”zei Trianni. "Ze kunnen samenkomen in kleine groepen dichter bij de grond."
Belangrijk is dat drones deze beslissingen zelf nemen, als groep.
Volgend voorjaar komt een zwerm quadcopters vrij boven een suikerbietenveld. Ze zullen in radiocontact met elkaar blijven en algoritmen van de bijen gebruiken om samen te werken en een kaart van onkruid samen te stellen. Dit maakt het dan mogelijk om gericht onkruid te sproeien of mechanisch te verwijderen op biologische boerderijen.
Tegenwoordig is de meest gebruikelijke manier om onkruid te bestrijden door hele velden met herbicide-chemicaliën te besproeien. Slimmer spuiten bespaart boeren geld, maar vermindert ook het risico van resistentie tegen de landbouwchemicaliën. En er zal een milieuvoordeel zijn door minder herbiciden te spuiten.
Co-ops
Zwermen drones voor het in kaart brengen van akkers bieden een dienst aan boeren, terwijl coöperaties van boeren zelfs zelf zwermen kunnen kopen.
"Het is niet nodig om ze elke dag over je akker te vliegen, dus het is mogelijk om de technologie tussen meerdere boeren te delen", aldus Trianni. Een coöperatie koopt misschien wel 20 tot 30 drones, maar past de grootte van de zwerm aan de boerderij aan.
De drones zijn 1.5 kilo zwaar en vliegen ongeveer 20-30 minuten. Voor grote velden zouden de drone-zwermen kunnen werken in estafetteteams, waarbij drones landen en worden vervangen door anderen.
Het is het soort technologie dat bij uitstek geschikt is voor de grootschalige boerderijen van vandaag, net als een andere technologie op afstand die sensorinformatie op de grond combineert met satellietgegevens om boeren te vertellen hoeveel stikstof of water hun velden nodig hebben.
Tarwe geoogst in een veld in Boigneville, 100 km ten zuiden van Parijs, Frankrijk, zal in augustus van dit jaar zijn verbouwd met behulp van deze gegevens, als onderdeel van een pilot uitgevoerd door een door de EU gefinancierd project bekend als IOF2020, dat meer dan 70-partners en ongeveer 200-onderzoekers.
"Sensoren kosten steeds minder, dus aan het einde van het project hopen we iets te hebben dat boeren of landbouwcoöperaties op hun velden kunnen inzetten", legt Florence Leprince uit, plantenwetenschapper bij Arvalis - Institut du végétal, het Franse instituut voor akkerbouw. die het tarwe-experiment uitvoert.
"Hierdoor kunnen boeren nauwkeuriger zijn en niet te veel stikstof of water gebruiken."