Förarlös plantering av framtidens lövskog utmanar

Autonom planteringsmaskin framför granskog i kvällsljus. Foto.

2022-11-24

Stina Johannesson

Autonom plantering av skogsplantor har potential att bli både mer kostnadseffektivt och hänsynstagande till olika ekosystemtjänster jämfört med att plantera manuellt. I ett forskningsprojekt inom kompetenscentrumet Trees For Me ska forskare vid Luleå tekniska universitet hitta lösningar på den autonoma teknikens utmaningar och på hur den ska kunna användas vid plantering av snabbväxande lövträd.

– Det går att spekulera i att det manuella arbetet förflyttas från maskinen och medför att en och samma operatör antagligen kan generera betydligt större värde, exempelvis genom att ansvara för kluster av maskiner, vilket medför att produktiviteten kommer att öka signifikant samtidigt som arbetsmiljön blir mycket bättre. Man måste dock ha i åtanke att manuella moment såsom programmering, transport och underhåll fortsatt kommer behöva göras, säger Magnus Karlberg, professor i maskinkonstruktion vid Luleå tekniska universitet, som leder forskningsprojektet.

Magnus Karlberg framhåller att kvaliteten på etableringen kommer bli bättre eftersom de autonoma maskinerna kommer bli betydligt mer precisa och flexibla vid val av planteringspunkt.

– Med modern sensorteknik kommer maskinen kunna identifiera objekt och egenskaper i omgivningen som människor inte ens har möjlighet att uppfatta. Detta ger möjlighet att för varje enskild planta välja precis var den ska sättas för att maximera exempelvis kvalitet och överlevnad, menar Magnus Karlberg.

Han lyfter även fördelarna med den autonoma planteringen i de fall markberedning krävs som förberedelse, eftersom en mindre volym av marken än tidigare skulle behöva bearbetas och det miljömässiga avtrycket därmed kan minimeras. Bärmaskinens storlek skulle kunna minskas radikalt och dessa lättare aggregat skulle ge ett mindre klimatavtryck.

Många utmaningar att lösa

Magnus Karlberg framhåller att såväl hårdvaran som mjukvaran måste utvecklas för att exempelvis kunna bidra till optimal perception, kranstyrning och körbarhet. Kravställningen är fortfarande oklar gällande vilken typ av mark som ska användas för den autonoma planteringen, om fröer, täckrotsplantor eller sticklingar passar bäst för denna plantering, om planteringen ska göras i strikta rader eller slumpmässigt och om det ska gödslas eller inte. En annan utmaning är den juridiska.

– För tillfället är det oklart hur ansvarsfördelningen ser ut vid olyckor och skadegörelse och om det är ägaren av maskinen, den som beställde det autonoma uppdraget eller den som utvecklade maskinen som bär ansvaret, säger Magnus Karlberg.

Erik Arvidsson är doktorand inom forskningsprojektet, vid Luleå tekniska universitet, och kommer undersöka vilken information och vilka beslut som behövs för att systemen på maskinen ska fungera och hur tekniken kan optimeras efter kravställningarna.

– Autonoma maskiner är strikt beroende av sensorer för att fungera, men vilka? Det är en fråga som jag arbetar med kontinuerligt, säger Erik Arvidsson.

Kunskap om snabbväxande lövträd saknas

Båda framhåller att kunskapen om autonom föryngring av snabbväxande lövträd är mycket liten. Genom att fokusera forskningen på plantering på skogsmark snarare än åkermark ökas kraven på tekniken eftersom aggregaten exempelvis måste tränas att undvika fler hinder. Och samarbeten är viktiga i utvecklingen.

– Innan vi avgränsar oss på vilket plantmaterial vi kommer att konstruera maskinen efter, måste vi hålla vidare diskussioner med centrumets forskare som fokuserar på trädförädling och med plantskolor i Sverige och Finland för att veta hur den optimala plantan ser ut, säger Erik Arvidsson.

Långsiktigt och unikt

Den internationellt unika tekniken utvecklas från grunden och baseras inte på befintlig programvara för skördare, vilket vissa befintliga lösningar gör. Magnus Karlberg framhåller att den autonoma lösningen för planteringen troligen kommer dröja några decennier, men att fjärrstyrd och därefter en delvis autonom teknik kommer att finnas tillgänglig tidigare. Efterfrågan kommer också påverka implementeringen. Och även om det kan dröja innan tekniken når marknaden så menar Magnus Karlberg att den då kommer vara banbrytande.

– Vi vill inte inskränka maskinen till människans förmåga utan snarare nyttja teknikens fulla potential.

Sidansvarig: stina.johannesson@slu.se

2022-12-02