Bot met elektroden leert planten herkennen door aanraking van bladeren met 97,7% nauwkeurigheid
AmsterdamWetenschappers in China hebben een nieuwe robot ontwikkeld die plantensoorten kan identificeren door elektroden op hun bladeren toe te passen. Deze aanpak verschilt van traditionele methoden die visuele kenmerken gebruiken, omdat het informatie verzamelt over de textuur en waterinhoud van de bladeren, wat niet zichtbaar is voor het menselijk oog of camera's.
De robot bleek uiterst efficiënt in het herkennen van tien verschillende plantensoorten, met een gemiddelde nauwkeurigheid van 97,7%. Hij wist zelfs de bloeiende bauhinia in verschillende groeifasen feilloos te identificeren. Deze mate van precisie kan grote voordelen opleveren voor landbouw en ecologisch onderzoek, vooral bij taken zoals precieze landbouwtechnieken en het vroegtijdig opsporen van plantenziekten.
Belangrijke eigenschappen van deze robot zijn:
- Electroden maken contact met bladeren voor gegevensverzameling.
- Evaluatie van ladingsopslag, elektrische weerstand en contactkracht.
- Machine learning-algoritmen voor het classificeren van planten.
Deze technologie biedt veelbelovende mogelijkheden omdat het problemen met het identificeren van objecten op basis van visuele signalen kan overwinnen, die beïnvloed kunnen worden door factoren zoals licht en achtergrond. De robot verzamelt gedetailleerde informatie door gebruik te maken van een systeem dat laag voor laag werkt, waarbij elke aanraking van belang is.
Problemen bij de Herkenning van Planten door Robots
Er zijn enkele problemen die opgelost moeten worden. Het huidige ontwerp heeft moeite met het identificeren van planten met complexe vormen, zoals planten met naaldvormige bladeren of klitten. Het verbeteren van het elektrodeontwerp zou deze problemen kunnen verhelpen, waardoor de robot meer plantensoorten kan herkennen. Onderzoekers willen de plantenlijst uitbreiden en hopen dat de robot binnenkort informatie onmiddellijk kan verwerken, mogelijk zelfs zonder dat een externe energiebron nodig is.
Een innovatieve robot kan planten herkennen en biedt wellicht verbeterde methodes voor het beheer van gewassen. Zowel boeren als onderzoekers kunnen de robot inzetten om te bepalen wanneer en hoeveel water of mest nodig is en om plagen effectiever te bestrijden. Bovendien is de robot nuttig voor het bestuderen en beheren van ecosystemen door waardevolle gegevens te verschaffen die bijdragen aan de gezondheid van planten en voedselzekerheid. Met de voortgang van deze technologie kan het een essentieel hulpmiddel worden in grootschalige landbouw en milieubeheer, door realtime informatie te bieden die bestaande technologieën niet kunnen leveren.
De studie is hier gepubliceerd:
http://dx.doi.org/10.1016/j.device.2024.100615en de officiële citatie - inclusief auteurs en tijdschrift - is
Minqi Chen, Zhongqian Song, Shengjie Liu, Zhenbang Liu, Weiyan Li, Huijun Kong, Cong Li, Yu Bao, Wei Zhang, Li Niu. Iontronic tactile sensory system for plant species and growth-stage classification. Device, 2024; 100615 DOI: 10.1016/j.device.2024.100615Deel dit artikel