Robots telen suikerbieten, na goed overleg met de boer

Boer Harmen wordt om 6 uur wakker. Hij staat op, zet een kop koffie en gaat aan de keukentafel zitten. Op zijn smartphone ziet hij dat zijn autonome trekkers vannacht veel werk hebben verricht. Ze hebben onkruid gewied en zieke planten in kaart gebracht. Alles is vastgelegd met haarscherpe foto’s. Harmen kijkt naar buiten en vraagt aan zijn virtuele assistent hoe laat het gaat regenen. Ze overleggen of het verstandig is om vandaag het gewas te beregenen.

Later die ochtend rijdt Harmen in zijn trekker het land op. Vanuit de cabine zegt hij tegen zijn virtuele assistent dat de autonome trekkers naar een ander perceel kunnen rijden. De robots weten precies wat ze daar moeten doen: heel gericht kunstmest over het land verspreiden, en exact zes meter afstand houden van de sloot. Verderop stijgt een drone op, die gaat controleren waar de vogelnesten liggen. Bij storingen van de robots of problemen in het veld ontvangt Harmen meteen een telefoontje van zijn virtuele assistent.

De high-tech boerderij van Harmen is nog geen realiteit, maar komt wel steeds dichterbij. In de landbouw worden steeds meer en steeds geavanceerdere robots ingezet: naar verwachting verdrievoudigt de markt voor landbouwrobots van 13,5 miljard dollar in 2023 naar 40,1 miljard in 2028. ‘De huidige techniek is al superslim’, zegt Paul van Zoggel, programmamanager precisielandbouw bij WUR. ‘Robots kunnen heel veel. Zaaien, onkruid weghalen, het gras maaien, ga zo maar door. Iedere teeltsector leunt steeds meer op slimme robots.’

De inzet van robots is voor veel landbouwondernemers pure noodzaak, want de agrarische sector kampt met vergrijzing. Slechts 10% van de boeren is jonger dan 40, blijkt uit cijfers van het CBS. Dit percentage nam de afgelopen jaren nauwelijks toe, terwijl het aantal boeren van 67 jaar en ouder juist steeg naar ruim 20%. Daarnaast wordt het steeds moeilijker om medewerkers te vinden die in weer en wind willen werken. ‘Vanuit het buitenland komt ook steeds minder gekwalificeerd personeel’, zegt Van Zoggel. ‘Vanwege de sterke economische groei in Oost-Europa, en omdat je in Nederland met minder fysiek werk meer geld kunt verdienen.’

Robots vangen niet alleen lege plekken op, maar hebben ook andere voordelen. Ze hoeven geen pauze te nemen en kunnen in veel gevallen 24 uur per dag werken. Ze kunnen preciezer te werk gaan, waardoor er minder kunstmest en gewasbeschermingsmiddelen gebruikt hoeven te worden. Veel robots zijn ook nog eens lichter en kleiner dan conventionele landbouwvoertuigen, met minder bodemverdichting tot gevolg.

Maar de snelle voortgang van de robotisering in de landbouw brengt ook nieuwe uitdagingen met zich mee. ‘De bottleneck zit bij de aansturing van al die techniek’, zegt Van Zoggel. ‘Technisch gezien zijn de robots complex en efficiënt, en er worden allerlei milieudoelen gehaald omdat de computersystemen daar scherp op letten. Maar voor de boer is het niet makkelijk werken. Die moet eigenlijk geïnteresseerd zijn in techniek én in data én in software.’ 

Sommige boeren hebben die interesse wel, weet Van Zoggel: ‘Ik ken er een die een soort ground control room heeft, als een luchtverkeersleider. En in Amerika werken veel boeren al best lang met automatische trekkers. Ik heb wel eens gehoord dat ze zelfs op zoek gaan naar jongeren die het videospel Farming Simulator spelen, omdat die gamers hun machines goed kunnen aansturen.’ 

Van Zoggel streeft ernaar dat alle boeren hun robots in de nabije toekomst makkelijk kunnen aansturen, en er zelfs volledige gesprekken mee kunnen voeren in hun eigen taal. Uiteindelijk moet er een geïntegreerde interface ontstaan waarin alle systemen samenkomen die de boer op zijn bedrijf gebruikt. Binnen dit platform moeten de systemen met elkaar én met de boer kunnen communiceren. 

De interface doet Van Zoggel denken aan J.A.R.V.I.S., de digitale sidekick van de bekende superheld Iron Man. Iron Man praat in zijn helm met de alleswetende assistent, die de wapensystemen aanstuurt en ondertussen updates en waarschuwingen geeft. ‘Er zijn al boeren die een digitale ondersteuner hebben, maar er makkelijk mee discussiëren gaat nog niet. Wat we uiteindelijk willen, is dat de boer zijn virtuele assistent instrueert om mest te strooien. En die kan daarop reageren met: “Weet je het zeker? Want het gaat zo regenen.” Omdat het systeem de lokale omstandigheden en regelgeving goed kent, kan hij met de boer meedenken.’

Ard Nieuwenhuizen is een van de onderzoekers die zich bij WUR bezighouden met de geïntegreerde interface. Hij werkte jarenlang in het bedrijfsleven aan de ontwikkeling van autonome landbouwvoertuigen. Sinds 2018 werkt hij in Wageningen aan het Vision & Robotics programma.

Ook Nieuwenhuizen ziet dat boeren veel tijd en moeite moeten steken in de aansturing van hun machines: ‘Nu is het vaak zo dat de boer achter zijn computer moet gaan zitten en moet inloggen op een webapplicatie. Elke robot is van een ander merk en werkt met een andere applicatie. En die robots hebben moeite om op hetzelfde perceel met elkaar te communiceren.’ 

‘Er is dus behoefte aan goede interactie tussen de boer en al die verschillende systemen’, vervolgt hij. ‘Hoe hij normaal tegen zijn werknemers praat, zo zou hij ook met zijn robots moeten kunnen praten.’ Dertig jaar geleden klonk dit misschien als sciencefiction, maar anno 2025 vragen miljoenen consumenten aan Alexa en Google Assistant om het licht aan te doen en afwasmiddel te bestellen. Door de opkomst van ChatGPT en andere taalmodellen (Large Language Models, LLM) nemen de mogelijkheden toe.

Ook in de landbouwsector zullen taalmodellen steeds vaker worden ingezet. Nieuwenhuizen geeft de chatbot Botato als voorbeeld: ‘Die heeft heel veel informatie opgeslokt over de aardappelteelt. Telers kunnen de chatbot nu allerlei vragen stellen, zoals: “Kun je de aardappelopbrengst voorspellen? Wat nou als ik een week later zou oogsten?”’

Om Botato te ontwikkelen, moesten de ontwikkelaars van Wageningen Plant Research het model voeden met gewasgroeimodellen die de aardappelopbrengst berekenen. Om een complete, geïntegreerde interface te kunnen bouwen, zullen Wageningse onderzoekers ook vele terabytes aan informatie moeten verzamelen waar de AI van kan ‘leren’. Anders zou het systeem gaan hallucineren, zegt Paul van Zoggel. ‘Dan gaat het model zelf antwoorden verzinnen. We moeten ervoor zorgen dat het model zich baseert op de wetenschap.’

Die wetenschap is in Wageningen volop aanwezig. Van Zoggel: ‘Alle wetenschappelijke kennis die we hier in huis hebben, over de agronomische, economische, ecologische en maatschappelijke kant van de landbouw, zouden we aan AI-modellen willen voeden. Die kennis is nu erg versnipperd en moeten we bij elkaar zien te brengen.’

Terwijl Van Zoggel Wageningse landbouwkennis verzamelt, werkt Nieuwenhuizen aan de technische kant van de interface. ‘De robots moeten nog intelligenter worden: de werktuigen moeten informatie registreren en digitaal beschikbaar maken. Een robot die onkruid wiedt, heeft bijvoorbeeld camera’s nodig om te zien wat er de machine in gaat en wat eruit komt. Met een camera aan de voorkant registreert hij de gewasplanten en het onkruid. In de robot wordt het onkruid verwijderd, en een camera aan de achterkant controleert of de planten onbeschadigd zijn.’

Boeren zullen zelf ook een deel van hun bedrijfssysteem moeten aanpassen aan de machines die ze gebruiken. ‘Het teeltsysteem zal moeten meeveranderen met de technologie. Je ziet bijvoorbeeld al dat de vorm van appelbomen verandert, zodat robots makkelijker bij de appels kunnen. Het idee van aangepaste boomvormen is niet nieuw – fruittelers werken al langer met laagstammen en slanke spilvormen. Maar tegenwoordig speelt robotisering daar een steeds grotere rol in: de vorm van appelbomen wordt zo gekozen dat robots makkelijker kunnen zien, rijden en plukken.’

Er moet nog veel werk worden verricht voordat boeren met hun robots in gesprek kunnen over het weer, de aardappeloogst en de stikstofuitstoot. Nieuwenhuizen verwacht dat dit soort communicatie binnen vijf jaar mogelijk moet zijn. ‘De ontwikkeling van taalmodellen zoals ChatGPT gaat razendsnel en de kwaliteit van chatbots wordt steeds beter. Als boeren straks kunnen praten met systemen en een fatsoenlijk antwoord terug kunnen krijgen, zou dat een grote stap zijn voor de landbouw.’