Veelbelovende hoogvlieger drone Flappy voor verduurzaming gewasteelt
Eerste stappen in Biomimicry onderzoeksproject vol ambities en uitdagingen
Tussen de 10 en 25 procent van alle gewassen gaat verloren door ziekten en plagen. Stel je voor dat dit percentage flink omlaag kan. Dat ziekten en plagen in een vroeg stadium kunnen worden aangepakt of zelfs voorkomen, zodat er minder chemische bestrijdingsmiddelen nodig zijn en gewassen dus duurzamer verbouwd kunnen worden. Het lectoraat Biomimicry van Hogeschool Inholland, werkt samen met de TU Delft, het bedrijfsleven, promovendi en studenten om dat met technologie te bereiken. Dat doen ze met het ‘Flappy’-project: fladderende drones die kwekers helpen om duurzaam te verbouwen.
Sven Hockers stortte zich vorig jaar op dit bijzondere ‘Flappy’-project. Hij bouwde als student Luchtvaarttechnologie bij Inholland een computermodel. “Deze drone heeft geen helikoptervleugels, zoals de meeste drones, maar vleugels die lijken op die van een libelle”, vertelt hij enthousiast. “Daarmee kan de drone, net als een libelle, stil in de lucht blijven hangen, naar voren en naar achteren bewegen. Ik heb een computermodel gemaakt die deze drone simuleert. Je kunt daarmee zien hoe het kan werken.”
Er zijn veel variabelen waartegen de drone bestand moet zijn. Neem de tijd van de dag, de hoogte van een plant, het seizoen. Maar ook praktisch: als er een tak uitsteekt, moet de drone daar natuurlijk niet tegenaan vliegen.
Complexiteit in een kas voor een drone
Dat er gekozen is voor andersoortige vleugels is niet verwonderlijk, vertelt Eveline Stilma, adviseur innovatieve plantenteelt. Zij is via Greenport West-Holland verbonden aan dit bijzondere onderzoeksproject. “We kunnen zoveel inspiratie uit de natuur halen. Zo kan een drone met deze vleugels veel gemakkelijker tussen de gewassen doorvliegen, zonder dat het planten beschadigt.”
Helemaal nieuw is een drone met dit soort vleugels niet, maar wat dit project zo bijzonder maakt, is dat de drone maar zo’n vijftien centimeter klein mag zijn. Daarnaast moeten er ook nog minicamera’s en sensoren aan hangen die ziekten en plagen kunnen waarnemen. Al met al een pittige klus, vertelt Sven. “Wat ik mij in eerste instantie niet realiseerde, is hoe complex een kas is. Deze drone laten vliegen is een ding, maar er zijn nog veel meer variabelen waartegen de drone bestand moet zijn. Neem de tijd van de dag, de hoogte van een plant, het seizoen. Maar ook praktisch: als er een tak uitsteekt, moet de drone daar natuurlijk niet tegenaan vliegen.”
Volgende stappen en uitdagingen in ‘Flappy’-project
Het computermodel is inmiddels af. Nu is het tijd voor de volgende stap in het ‘Flappy’-project en daar gaat Agnieszka Nowak aan meewerken. Inholland en de TU Delft hebben haar voor dit project aangetrokken als promovendus. Zij gaat zich onder meer bezig houden met de communicatie tussen de drones. “Je wilt natuurlijk niet dat alle drones dezelfde planten gaan inspecteren. Het is dus belangrijk dat ze onderling weten wie welk deel op zich neemt”, legt Agnieszka uit. Ook moeten de drones autonoom kunnen opladen en vliegen, dus zonder tussenkomst van mensen. Mauro Gallo, associate lector Biomimicry, beaamt dat er nog veel werk aan de winkel is. “GPS, bijvoorbeeld, zorgt ervoor dat je heel gemakkelijk kunt lokaliseren, maar in een kas kan dat niet en dus moeten we hiervoor een oplossing bedenken.” “Kortom, er liggen nog heel wat uitdagingen”, lacht Agnieszka. “Maar die ga ik graag aan. Ik hoop dat we kunnen bijdragen aan een betere bestrijding van ziekten en plagen, maar ook aan het terugdringen van schadelijke bestrijdingsmiddelen.”
Biodiversiteit is ingewikkeld. Alles haakt in elkaar. Daarom zou het mooi zijn als technologie kan bijdragen aan natuur-inclusieve tuinbouw en biodiversiteit.
Het is niet alleen theorie. We gaan met een bestaand probleem aan de gang en betrekken studenten erbij. Hoe waardevol is dat?
Natuur-inclusieve tuinbouw
Het doel van het ‘Flappy’-project is om ervoor te zorgen dat de drones vroegtijdig informatie verzamelen over een probleem, maar dat ze ook aangeven wát een tuinder eraan kan doen en wáár exact het probleem zit. Eveline ziet met het ‘Flappy’-project dan ook zeker voordelen voor tuinders. “Biodiversiteit is ingewikkeld. Alles haakt in elkaar. Daarom zou het mooi zijn als technologie kan bijdragen aan natuur-inclusieve tuinbouw en biodiversiteit.” Dat is precies de reden waarom Mauro blij is met de bijdrage van Eveline. “Willen we écht duurzaam verbouwen, dan moeten we ook de monocultuur aanpakken en daar heeft zij ervaring mee.” Als het aan Mauro ligt, groeien er in de toekomst meerdere gewassen in een kas waarbij de ‘Flappy’-drones zorgen voor monitoring, het voorkomen van problemen en zelfs dat tuinders een seintje krijgen wanneer ze het beste kunnen oogsten.
Onderzoek verbindende schakel tussen werkveld en studenten
“Wat ik zo geweldig vind aan onderzoeksprojecten bij Inholland, is dat we de verbindende schakel zijn tussen onderzoek aan de ene kant, het bedrijfsleven aan de andere kant en natuurlijk onze studenten vanuit verschillende opleidingen”, zegt Mauro enthousiast. Sven heeft dat zeker zo ervaren na veelvuldig overleg met de andere partijen in het ‘Flappy’-project en ook Agnieszka ziet veel winst door theorie, praktijk, kennis en ervaring te combineren. “Ik vind het fantastisch dat we samenwerken met tuinders. Zij weten wat ze nodig hebben en kunnen dat zelf het beste aangeven”, zegt Agnieszka. Ook het werken met studenten van Inholland was voor haar een reden om bij dit project aan de slag te gaan. “Het is niet alleen theorie. We gaan met een bestaand probleem aan de gang en betrekken studenten erbij. Hoe waardevol is dat?”
Kickoff evenement Flappy-project
Kom op woensdag 10 mei 2023 naar het kick-off evenement van het Flappy-project! Inholland studenten en collega's zijn van harte uitgenodigd deel te nemen. De onderzoekers delen graag hun ambities met je, net als de onderzoeksactiviteiten die nodig zijn om de projectdoelen te bereiken.
Bij Inholland werken we aan duurzame oplossingen die bijdragen aan een goede kwaliteit van leven, voor nu en later. Met Inholland onderzoekt vertellen we verhalen over hoe we hier vanuit onderzoek aan bijdragen, samen met studenten en werkveldpartners.