Een nieuwe generatie ‘hightech equipment’ is in aantocht

Het Nationaal Groeifonds gaf begin dit jaar een forse impuls aan de ontwikkeling van een nieuwe generatie hightech technologie. Een van de toepassingsgebieden waarbij de TU Delft nauw bij is betrokken, is robotica voor de land- en tuinbouwsector. Het AgTech Institute en RoboHouse werken samen bij de verschillende projecten om innovatie in deze sector te versnellen.

Een nieuwe generatie hightech equipment is hard nodig om Nederland toekomstbestendig te maken. Nederlandse bedrijven maken ultra-nauwkeurige, hoogtechnologische machines en apparatuur voor bijvoorbeeld medicijnontwikkeling, de productie van medische instrumenten, datacommunicatie, productiesystemen, halfgeleiderproductie en diverse ander markten. Een nieuwe generatie hightech equipment zal bijdragen aan de oplossing van maatschappelijke uitdagingen als de energie- en klimaattransitie en de druk op de gezondheidszorg. Hiervoor zijn investeringen in innovatie en intensieve samenwerking met partners in de sector nodig.

Het omvangrijke project NXTGEN HIGHTECH ontving een financiering van 450 miljoen uit de tweede ronde van het Nationaal Groeifonds om de ambities voor state of the art technologie te realiseren. 340 Nederlandse partners (o.a. kennispartners, bedrijven en start-ups) hebben de handen ineen geslagen om de ambities op dit vlak te realiseren. “Zonder innovatie en nieuwe technologieën is vooruitgang onhaalbaar”, aldus het consortium.

Zes toepassingsgebieden

Het NXTGEN HIGHTECH programma biedt oplossingen voor toekomstig Nederland in zes essentiële toepassingsgebieden:

Duurzame energie: groene (waterstof)energie en nieuwe batterijen door efficiënte(re) apparatuur te produceren met dunne film technologie.
Lasercommunicatie: apparatuur voor datacommunicatie via laserbundels, energiezuinig, veilig en met hogere capaciteit.
Gezondheid: productietechnologie voor nieuwe chips die miniatuur diagnostiek (‘Lab-on-Chip’) mogelijk maken, waarmee organen nagebootst (‘Organ-on-a-Chip’) of vervangen (kunstorganen) kunnen worden én de zoektocht naar nieuwe medicijnen en therapieën versnellen, waar mogelijk zonder dierproeven.
Snellere chips: ontwikkeling van apparatuur om nog snellere en energiezuinigere chips te maken die deels ook met licht schakelen waardoor er meer toepassingen ontstaan, zoals op medisch,- voeding,- en veiligheidsgebied.
Lichte materialen: machines die met innovatieve composiettechnologie lichtgewicht constructies maken om vervoer (luchtvaart, auto’s) energiezuiniger te maken.
Robotica in land- en tuinbouw: snelle en precieze robots die bijdragen aan een duurzame voedselketen.

Robotica in land- en tuinbouw

NXTGEN HIGHTECH kent zes toepassingsgebieden (zie kader). Een van de toepassingsgebieden waar TU Delft nauw bij betrokken is, is robotica voor de land- en tuinbouwsector. Liselotte de Vries van het AgTech Institute van de TU Delft vertelt: “Dit groeifondsproject versnelt de samenwerking in- en met de sector en bouwt voort op- en aan onderzoek en innovaties die zorgen voor een toekomstbestendige ‘autonome’ land- en tuinbouw sector”.

De AgriFood-sector is namelijk een economische sleutelactiviteit voor Nederland, als tweede landbouwexporteur ter wereld. Om de sector verder te verduurzamen en tegelijkertijd een oplossing te vinden voor het groeiende arbeidstekort is de overgang naar een productie waarbij autonome systemen een deel van het werk overnemen, noodzakelijk.

Door verschillende uitgangspunten en expertises met elkaar te verbinden, kunnen we gericht onderzoek doen en de innovaties verder brengen
Liselotte de Vries

Via het AgTech Institute heeft de Vries meerdere consortia aan elkaar verbonden die nu samenwerken op specifieke fundamentele en toegepaste onderdelen binnen het omvangrijke programma. Hiervoor vindt samenwerking met Robohouse, het fieldlab voor robotica op TU Delft Campus, plaats. “Door verschillende uitgangspunten en expertises met elkaar te verbinden, kunnen we gericht onderzoek doen en de innovaties verder brengen.”

LEES OOK: TU Delft AgTech Institute: vliegwiel voor de agricultuursector

Focusgebieden

Er zijn drie focusgebieden/programma’s binnen het NXTGEN HIGHTECH programma waar het TU Delft AgTech Institute en RoboHouse zich momenteel op richten:

Digital twins – dit project richt zich op zoveel mogelijk digitale informatie van de omstandigheden in de kas en gewassen te verzamelen, zodat autonoom telen mogelijk wordt. Dit gebeurt aan de hand van slimme sensoren die bijvoorbeeld kunnen ruiken, maar ook via intelligente fenotyperingssystemen. Het resultaat is dat er geteeld kan worden met zeer weinig of geen menselijke interventies. Concreet betekent dit ook dat inspecties, bewatering en het oogsten zelf door robotica-gedreven oplossingen worden overgenomen.’
Oogstrobotica – dit project richt zich op de ontwikkeling van een autonoom oogstrobotica platform. Hoe kan robotica helpen zorgvuldig en snel te oogsten in de tuinbouwsector? ‘Neem tomaten,’ vertelt de Vries, die moeten natuurlijk geplukt worden zonder dat ze beschadigingen oplopen. Dat vraagt om uiterste precisie van robotica-oplossingen, maar tegelijkertijd is een hoge handelingssnelheid belangrijk’.
Na-oogstrobotica - dit programma richt zich op het automatiseren van de handelingen nadat de vrucht of bloem geoogst is. Zo worden bijvoorbeeld het gewicht, grootte, rijpheid en kwaliteit bepaald, maar worden oogst ook gesorteerd en geïnspecteerd op gebreken en ziektes.

De meerwaarde van de TU Delft en het AgTech Institute ligt op het gebied van specifieke kennis en onderzoek naar zogeheten smart embedded systemen, edge computing, autonome systemen, tactiele robotica, intelligente grippers en geavanceerde sensoren.

Met de financiering uit het Nationaal Groeifonds, kunnen promovendi en postdocs worden aangenomen bij de faculteiten EWI en 3ME die zich richten op sensoren, AI en robotica voor de glastuinbouw. Ook zal er een programma gestart worden bij RoboHouse waar prototypes gebouwd en getest worden. Het project zal naar verwachting begin volgend jaar van start gaan. De eerste tussentijdse resultaten zijn te verwachten in de loop van 2024.

RoboHouse zal ondersteunen bij het ontwikkelen, testen en valideren van de prototypes binnen de consortia en bij het naar de markt brengen van het verrichte onderzoek
Ties van Bruinessen

In totaal zullen binnen dit programma 3 PhD’s en 2 postdocs aan de slag gaan met deze onderwerpen, vertelt Ties van Bruinessen van RoboHouse. Het fieldlab is betrokken bij:

Oogstrobotica, via een consortium geleid door Octiva
Na-oogstrobotia, via een consortium geleid door VDL
Oogstassistentie, via een consortium geleid door Sobolt

“RoboHouse zal ondersteunen bij het ontwikkelen, testen en valideren van de prototypes binnen de consortia en bij het naar de markt brengen van het verrichte onderzoek”, aldus Bruinessen. Ook zorgt het fieldlab voor aansluiting bij studenten in de vorm van hackathons, studentenprojecten en events.

LEES OOK: De toekomst van werk: werker en robot maken elkaar beter

Draagt bij aan Nederlands verdienvermogen

De TU Delft is regelmatig betrokken bij de ontwikkeling van kansrijke innovaties en werkt waar mogelijk samen met kennispartners en bedrijven. Hiermee realiseren we maatschappelijke impact met de baanbrekende technologieën die hier worden uitgevonden en dragen we bij aan het toekomstig verdienvermogen van Nederland.

Het Nationaal Groeifonds honoreerde begin dit jaar verschillende projecten waarbij de TU Delft bij is betrokken. Behalve een impuls voor hightech kregen ook voorstellen op het gebied van duurzame luchtvaart, cellulaire landbouw en biotech een impuls.