LØRN case C0286 -
LØRN. RESEARCH

Pål Johan From

Professor

NMBU

Roboter inntar landbruket

I denne episoden av #LØRN snakker Silvija med Professor ved Norges miljø- og biovitenskapelige universitet, Pål Johan From, om hvordan roboter kommer til å forandre landbruket. NMBU er Norges sentrale og ledende forsknings- og lærested for bioproduksjon, miljø og landskap, og Pål Johan forteller om hvordan landbruks-roboten Thorvald kan fjerne sopp fra jordbær, og understreker at Norge er i en unik posisjon til å ta en ledende rolle innen landbruksteknologi.
LØRN case C0286 -
LØRN. RESEARCH

Pål Johan From

Professor

NMBU

Roboter inntar landbruket

I denne episoden av #LØRN snakker Silvija med Professor ved Norges miljø- og biovitenskapelige universitet, Pål Johan From, om hvordan roboter kommer til å forandre landbruket. NMBU er Norges sentrale og ledende forsknings- og lærested for bioproduksjon, miljø og landskap, og Pål Johan forteller om hvordan landbruks-roboten Thorvald kan fjerne sopp fra jordbær, og understreker at Norge er i en unik posisjon til å ta en ledende rolle innen landbruksteknologi.
Facebook
Twitter
LinkedIn
Email

18 min

Choose your preferred format

SS: Hei og velkommen til Lørn. Jeg er Silvija Seres og tema i dag er mattech eller agritech i løs forstand hvor vi snakker om by og økonomi som møter de nye teknologiene. Gjesten min er Pål Johan From som er professor ved Norges miljø- og biovitenskapelig universitet i Ås i robotikk. Velkommen.

PF: Takk.

SS: Roboter inntar landbruket. Det høres litt skummelt ut. Vi skal snakke litt om det, men før det vil jeg at forteller om deg?

PF: Jeg er professor i robotikk på NMBU. Det er ikke så mange som vet at vi jobber med robotikk i Ås. Jeg har doktorgrad fra NTNU og jobbet med industrielle roboter og lakkeringsroboter for bilindustrien opp gjennom. Så begynte jeg på NMBU og der jobber vi med mat og bioøkonomi. Da tenkte jeg å sette de to sammen, roboter og matproduksjon, det var det vi så på som fremtiden. Der tror vi det ligger enorme muligheter.

SS: Er det morsommere å lager roboter som maler biler eller roboter som dyrker jord?

PF: Roboter har malt biler i mange år, og er relativt utviklet og testet teknologi. Det er nok flere utfordringer i landbruket. Jeg vil si det er langt mer morsommere.

SS: Hvordan lager man en robot som brukes i landbruket? Jeg har hørt om melkerobotene og at det er en teknologi som har vært her lenge. Det er uforståelig for meg for hvordan man klarer å gjøre det skånsomt, men så går man derfra til å gjøre mange forskjellige ting for jord?

PF: Vi ønsker å lage roboter som kan være ute på jordet. Så vi lager mobile roboter. Mye av det vi jobber med er roboter som har 4 hjul stort sett. Små, lette landbruksroboter.

SS: Hva betyr det? Er den like stor som en minibil?

PF: Veldig mini. Si rundt 200 kg. De er små og lette, og mye av det vi jobber med er å få dem til å være intelligente og selvgående sånn at de kan operere uten at noen må passe på eller styre dem.

SS: Hva gjør de? De kan plukke jordbær, klippe gress, så frø, hva er tenkt anvendelsesområde?

PF: Tenkt anvendelsesområder? Det er ikke noen begrensing for hva du kan tenke deg at de gjør. Vi har fokusert på noen få ting, noen av det du nevnte blant annet. Robotene vi har i dag som er kommersielle lyser på planter med et UV lys om natta som gjør at vi eliminerer meldugg, gårdsjugg og andre typer sopp. Det er et av de største problemene man har i jordbærproduksjon. Det er den type oppgaver vi lar roboten gjøre. Ganske enkelt, det er bare å påføre et lys på bærene. Men du må ha den mobile plattformen, en plattform som er selvgående, autonom og siden det gjøres om natta må det være på en trygg og robust måte.

SS: Den må kjenne igjen hva som er jordbær. Må man tenke på robotene veldig spesielt før man setter i gang produksjonen?

PF: Nei, målene våre er at du skal slippe å gjøre det. Den skal kunne gå rett inn i infrastrukturen som finnes på gårdene i dag. Vi har laget en modulbasert robot som gjør at vi kan lage den i alle type størrelser, formater og bredder som gjør at den kan gå ut på åpent jorde, drivhus og den kan gå i tunnel. Den største fordelen vi har er at vi har den eneste roboten som kan operere på de områdene. Vi lager roboter som skal kunne gå inn på gården uten at man må gjøre store forandringer i infrastrukturen. Da tror vi ikke bøndene vil være interessert.

SS: For det første så må denne fungere på ulendt terreng av forskjellige slag. En ting er bratt eller ikke bratt, men så kan det være tørke eller flom år. Klarer man å bygge inn slik intelligens i robotene?

PF: Det må vi nesten. Vi nå være på jordet hver dag uansett hvordan vær og vind er. Det jobber vi mye med. Det at roboten veier 200 kg og ikke 5 tonn gjør det lettere for oss. Hvis det er regn og vått så kan vi fortsatt operere på jordet uten at vi setter oss fast eller ødelegger jorda pga tyngden på maskineriet. Vi har gjort det lettere for oss enn de store, tunge traktorene.

SS: Du må hjelpe oss om robotikk. De fleste av oss vet ikke hvordan en robot som maler biler fungerer. For det første så er det en arm, og noe sensorikken som gjør at den forstår omverden, hva må en robot som maler biler ha av sensorikk og en jordbruks robot?

PF: Det er to helt forskjellige verdener. En robot som maler biler har ikke så mye.

SS: Kjenne igjen hvor grenseflatene for bilen er.

PF: Den har nok fått det som input før den maler. Den følger en gitt bane som er den samme banen hver gang. Hvis det ikke er en bil der, så er det ikke sikkert den vet det engang og fortsetter å male. Det er hva vi kaller dumme roboter. De er ekstremt raske og presise, mens robotene vi lager som er på jordet har vi ting som forandrer seg hele tiden. Vi er ikke inne i en fabrikk hvor du vet alt som foregår, hvilke biler som kommer inn og ut. Vi må ha mer sensorer for å få roboten til å forstå hvordan det ser ut rundt den. Finnes det mennesker og dyr i nærheten? Finnes ting som ikke må kjøres på? Vi har mange sensorer som gjør at roboten forstår verden på samme måte som vi ser, lukter og hører.

SS: Jeg kan tenke meg laser kamera? Men er det noe mer?

PF: Vi bruker masse kamera og laser scannere som gir oss mye informasjon. Du kan tenke deg at man vil bruke infrarøde kamera. Det vil måle temperatur og det kan man bruke til å se om det er mennesker eller dyr i nærheten og omgivelsene.

SS: Måler dere noe om jordkvaliteten?

PF: Ja. Det er en annen type sensor. De sensorene som jeg har snakket om frem til nå bruker vi til å navigere og forstå hvordan verden er rundt. Så er det et nytt sett med sensorer som går på å måle jordkvalitet, ta bilder av plantene, se hvordan plantene vokser og for å maksimert avling osv.

SS: Er det noe som truer bøndenes grunneksitens eller noe som gjør livet bedre?

PF: Jeg tror helt klart det truer bondens grunneksistens hvis vi ikke gjør det. Jeg tror ikke de kan overleve med å ha importert arbeidskraft fra Asia eller Øst-Europa for å plukke frukt og bær f.eks. Jeg tror ikke det er bærekraftig å fly inn folk fra andre siden av jorda for å plukke jordbær. Det er ikke bærekraftig og sånn kan man ikke fortsette. Jeg tror heller ikke vi kan fortsette å bruke så mye sprøytemidler og kjemikalier som vi gjør i jordbruk i dag. Det å erstatte sprøytemidler med å lyse med et UV lys i jordbær for å ta knekken på sopp vil også forbedre miljøet. Jeg tror ikke vi har noe valg og må gå i den retningen. Det truer ikke dem, det er mer hjelp til norske bønder, spesielt for å kunne fortsette å drive med landbruk i Norge.

SS: Er det vanskelig å sette det ut i kommersiell drift? Er det noen store flaskehalser?

PF: Ja, det er det utvilsomt. Det finnes ingen kommersielle robot leverandører i dag som leverer roboter i store tall til landbruket. Hvertfall mobile roboter som vi jobber med. Du har melkerobotene og slike eksempler. Det er en grunn til det, landbruket er et enormt stort område og potensiale er stort. Det at ingen frem til i dag har levert roboter til landbruket i et antall av betydning, da sier det seg selv at det er spesielt. Jeg tror vi nå er der at kommersieringen begynner. Vi har solgt våre første roboter kommersielt og vi har roboter gående på kommersielle gårder i Norge, England og USA i år.

SS: Hva gjør de?

PF: Alle robotene vi har gående på kommersielle gårder lyser på planter med UV lys for soppbehandling. Det er det største problemet jordbærprodusenter har. Vi har det vi mener er en utmerket løsning på det problemet. Det er alle de kommersielle robotene. Det andre store problemet de har er arbeidskraft, så vi har mye fokus på å lage roboter som kan plukke jordbær.

SS: Jeg har sett video av dette og jeg vet ikke hvor mye science-fiction det er og hvor mye det virkelig funker. Det å plukke jordbær er en komplisert oppgave. Jeg tenker det er en oppgave hvor du må forstå rødfargen godt og plukke veldig skånsomt. Klarer dere å lage robotarmer som er så gode?

PF: Ja. Det skal vi klare. Vi har prototyper og gjort tester hvor vi plukker over 90 prosent av jordbærene som er på gården. Vi har kommet langt på det å gjenkjenne jordbær og se om de er modne og evaluere om vi skal plukke dem. De siste 5 årene har det skjedd mye på kunstig intelligens og spesielt innenfor deep learning og bildebehandling. Dette er algoritmer som er allment tilgjengelig som vi bruker og modifiserer til jordbær. Vi plukker jordbær på gårder og plukker de med nøyaktighet tilsvarende mennesker på rundt 90 prosent. Vi plukker ca. 1 jordbært hvert 6 sekund som er litt saktere enn mennesker.

SS: Raskere enn meg

PF: Det er nok raskere enn begge oss tror jeg. De som har som jobb å plukke jordbær plukker veldig raskt. Det er imponerende. Vi kan sette på flere armer på hver robot. Jeg tipper vi kommer ned på 1 sekund per jordbær og da begynner det å bli kommersielt interessant.

SS: Roboten plukker mest jordbær, ikke spiser. Den sover kanskje ikke heller?

PF: Den må kanskje lade litt, men ikke 8 timer.

SS: Roboten deres heter Torvald. Hvorfor det?

PF: Den er utviklet på NMBU i Ås, og Torvald er symbolet på NMBU studenten. Så det er ene og alene studentene som har kommet på.

SS: Kult. Noen andre spennende eksempler på lignende teknologi?

PF: Det er mange. Det er klart når du først har en mobil plattform som triller rundt på åkeren så er det ingen grenser for hvilken type verktøy du kan sette på. Ugressbekjempelse og presisjons sprøyting ved at du bare sprøyter med kjemikalier på selve ugresset og ikke matplanten. Du kan også gjør det samme med at du mekanisk fjerner ugresset, stemple, klippe eller brenne. Det er mange av den type ting, spesielt mot ugress som gjør at du kan begrense bruken av kjemikalier. Det synes jeg er interessant og gøy.

SS: Det er Adigo?

PF: Adigo jobber med presisjons sprøyting.

SS: Det er en slags robot som går rundt og sprøyter det som skal sprøytes?

PF: De sprøyter kun på ugress og ikke planten. Det finnes mange eksempler av folk som gjør det. Så det kommer til å komme raskt og der er det systemer som du kan montere på traktoren. Det finnes presisjons sprøyte du kan sette på traktoren og kjøre ganske fort og bredt og dekke store områder.

SS: Det er spennende å tenke på de kompleksitete beregningene som må foregå for at dette skal funke i farta. Jeg tenker du må gjenkjenne ting, klare å plassere hodene der de skal være og om du skal sprøyte eller brenne. Hvordan i all verden funker dette med software?

PF: Det må skje raskt, men med samme teknologi vi bruker for å gjenkjenne jordbær, algoritmen har like mye å si på utviklingen her som prosessorkraften. Det har mye å for hastigheten vi oppnår hvis vi gjør det.

SS: Hvorfor synes du det er gøy å jobbe fra Norge?

PF: Det er rart at vi skal drive på med dette i Norge. Vi har ikke så veldig mye landbruk, men det vi har er veldig mange fremoverlente bønder som lar oss komme å teste og til tider ødelegge avlingene. Vi tråkker på noen jordbær og svir agurk. Det er et fint sted å teste ut ting.

SS: Hvor synes du man skal gå for å se på noen av videoene eller lese mer om hvordan det funker?

PF: Den finnes masse ute. Hvis du søker på agriculture robotics på youtube, så kommer det mye. Det er mange fascinerende videoer. Det er nok noen som jukser litt, de legger nok ut de mest vellykkede forsøkene. Så vi har noen videoer med vellykkede forsøk, men det finnes noen med failure cases også. Det er kanskje like morsomt å se.

SS: Hva skal man huske fra samtalen? En ting?

PF: Jeg tror ikke alle er klar over at dette ikke er i fremtiden, det er nå. Vi lager roboter som er ute i felt hver uke og dag nesten gjennom hele året. Man vil begynne å se roboter ute på norske gårder veldig snart. Vi har en del der, men da må man lete opp noen spesielle gårder hvis du skal se dem. Innen noen få år så vil du se roboter ute på alminnelige, norske gårder og resten av verden.

SS: Torvald’er overalt.

PF: Det er det vi jobber mot.

SS: Pål Johan From, professor i robotikk på NMBU, tusen takk for at du kom til oss i Lørn og inspirerte om fremtidens jordbruk.

PF: Takk for at jeg fikk komme.

SS: Takk til dere som lyttet.


Hvem er du, og hvordan ble du interessert i mat-tech?

Jeg begynte å studere robotikk, og så fort at et av de områdene jeg hadde størst tro på kom til å gjennomgå et skifte var landbruket. Da jeg begynte å jobbe på Ås var det derfor naturlig å kombinere robotikk, som er min bakgrunn, med det som er kjernekompetansen til NMBU.

Hva er det viktigste dere gjør på jobben?

Utvikle roboter som gir bedre, mer og sunnere mat. Utdanner fremtidens robot-operatører og forskere.

Hva fokuserer du på innen mat-tech?

Jeg jobber med mobile roboter for landbruket. Vi designer roboter som er egnet for å operere i et røft terreng utendørs, og vi jobber mye med å få på plass robust og sikker navigasjon. Vi jobber også med å utvikle verktøy slik at robotene kan utføre ulike oppgaver, alt fra å plukke jordbær til å klippe gress.

Hvorfor er det spennende?

Mat er viktig. Robotikk + mat gir enorme muligheter til verdiskaping og innovasjon.

Hva synes du er de mest interessante kontroverser?

Alle de oppgavene roboter gjør bedre enn mennesker, samtidig som man ikke ønsker å ta jobb fra mennesker som trenger arbeid. I landbruket ser vi at maskinene har blitt stadig større, fordi én person skal kunne utføre arbeid så effektivt som mulig. Vi ønsker oss tilbake til små maskiner som ikke ødelegger jorda og miljøet. Dersom vi skal kunne ta vare på jord og miljø, må vi erstatte tunge maskiner og mennesker med små selvkjørende roboter.

Dine egne relevante prosjekter siste året?

Mange forskningsprosjekter på universitetet som utvikler nye verktøy slik at robotene kan utføre nye oppgaver. Vi har fått de første robotene ut i kommersiell drift – dette er en viktig milepæl for oss.

Dine andre favoritteksempler på mat-tech internasjonalt og nasjonalt?

Utallige kule og imponerende verktøy som vi ser for oss at man kan sette på vår robot Thorvald. Dette kan være alt fra presisjonssprøyter (som fra Adigo i Norge eller Blue River i USA) til avanserte sensorsystemer.

Hva tror du er relevant kunnskap for fremtiden?

Hvordan produsere mat av høy kvalitet for en verden med 50% flere mennesker enn i dag.

Hva gjør vi unikt godt i Norge av dette?

Vi er utvilsomt langt fremme innen mobile roboter for landbruket.

Viktigste poeng fra vår samtale?

Roboter kommer til å forandre landbruket – og det kommer ikke til å ta lang tid, denne revolusjonen er allerede i gang.

Pål Johan From
Professor
NMBU
CASE ID: C0286
TEMA: ENABLING AND DISRUPTIVE TECH
DATE : 190304
DURATION : 18 min
YOU WILL LØRN ABOUT:
RoboterLandbruk Teknologi Bioøkonomi
QUOTE
"Vi designer roboter som er egnet for å operere i et røft terreng utendørs, og vi jobber mye med å få på plass robust og sikker navigasjon. Vi jobber også med å utvikle verktøy slik at robotene kan utføre ulike oppgaver, alt fra å plukke jordbær til å klippe gress."
More Cases in topic of ENABLING AND DISRUPTIVE TECH
#C0371
ENABLING AND DISRUPTIVE TECH
Fremtiden er elektrisk

Havard Devold

Teknologidirektør

ABB

#C0002
ENABLING AND DISRUPTIVE TECH
VR som medisin

Anne Lise Waal

CEO/CTO

Attensi

#C0001
ENABLING AND DISRUPTIVE TECH
Hva er greia med VR?

Silvija Seres

Lørnere

LØRN.TECH