Drones in de landbouw

Drones in de landbouw

Inleiding

 

Doel: In deze opdracht ga je jezelf verdiepen in drones, mogelijkheden voor de landbouw, bekijken, dronevlucht uitvoeren en een  toekomst visie ontwikkelen voor je eigen vakgebied.


Stappenplan:

  1. Je begint met opdrachten over Drones, onderdelen, regels, kosten e.d.
  2. Daarna ga je je verdiepen in de mogelijkheden van drones
  3. Je gaat samenwerken in een groepje en als groep bezoek je een bedrijf dat werkt met Agro specifieke drones
  4. Jullie gaan mee om een dronevlucht uit te voeren
  5. Het verwerkingsproces van data + analyse gaan jullie volgen
  6. Jullie gaan in gesprek met een drone bouwer voor de laatste ontwikkelingen op het gebied van drones in de landbouw
  7. Jullie presenteren als groep de resultaten van dit project aan medestudenten en belangstellenden

Opdracht 1

Kijk naar onderstaand filmpje van Omroep Flevoland en geef antwoord op de volgende vragen:

  1. Had je wel eens gehoord van drones die in de langbouw worden gebruikt?
  2. Ken je ook bedrijven die drones gebruiken om hun gewas te inspecteren?
  3. Wat doet zo'n drone als hij boven akkerland vliegt?
  4. Wat is een multispectrale camera?
  5. Wat hebben zelfrijdende langbouwmachines (op GPS), trekkers op rupsbanden en drones met elkaar te maken?

Akkerbouwer gaat de lucht in

Plan van Aanpak

In dit project ga je bepaalde onderdelen alleen doen maar je gaat ook samenwerken. Lees de opdracht goed door en maak een plan van aanpak.
Daarvoor geef je antwoord op de volgende vragen:

  • Wanneer ga je wat doen?
  • Met wie ga je wat doen?
  • Wat heb je hierbij nodig?
  • Wat moet je vooraf regelen?
       

Daarnaast houd je de uren bij dat je bezig bent met dit project. Gebruik hiervoor het onderstaande format.
Je vindt een kopie hiervan in het bijgevoegde document.

Open bestand Urenbriefje

Vooronderzoek

Het is nodig om je verder te verdiepen in de opdracht, om te begrijpen wat er van je verwacht wordt voer je een vooronderzoek uit.  

In de opdrachten activeer je de kennis welke je al over het onderwerp hebt en dit breid je uit met een aantal opdrachten en dit vormt de kapstok waaraan je nieuwe informatie ophangt.

In dit vooronderzoek ga je de term Duurzaam Ondernemen beter bekijken. Wat betekend het, hoe kan het een bedrijf op de kaart zetten, waarom is het belangrijk en hoe kijk je er zelf tegen aan.

Onderdelen Drone

Onderdelen van een drone:

Frame
Om te beginnen heb je een frame. Dit is het skelet van een drone. Omdat een drone zo licht mogelijk moet zijn om te kunnen vliegen is het frame gemaakt van sterk maar licht materiaal zoals carbon, aluminium of glasvezel. Het frame bestaat uit een basis met hieraan de pootjes, eventuele ophangbeugel voor camera en de armen van de drone bevestigd. Het aantal armen van een drone bepaald de naam van de drone. Het aantal armen van een drone tel je in het latijns. Je kunt de volgende varianten tegen komen:

  • Tricopter: een drone met 3 armen
  • Quadcopter: een drone met 4 armen
  • Hexacopter: een drone met 6 armen
  • Octocopter: een drone met 8 armen 

Propeller
Aan elke arm zit een propeller, welke door een eigen motor wordt aangedreven. De propellers zitten net als de wieken van een helicopter gemonteerd (horizontaal). Door de aandrijving van de motor gaan ze draaien, roteren genoemd en dit zorgt voor een opwaartse beweging van je drone. Propellers zijn er in veel verschillende typen en maten. Ook bij propellers is het belangrijk dat ze sterk en licht zijn, daarom zijn carbon en nylon veel gebruikte materialen.

Motor
Iedere arm heeft een eigen propeller en deze propeller weer een eigen motor. Hoe sterk je motor moet zijn hangt af van het gewicht van je drone. Hoe zwaarder je drone, hoe sterker je motor moet zijn. De motoren van een drone zijn electromotoren. Deze motoren worden aangedreven door electriciteit die ze halen uit de accu.

Accu
De accu zorgt voor de brandstof van de motoren die de propellers laten roteren. Hoe zwaarder je motoren moeten werken, hoe meer electriciteit ze uit de accu halen. Hoe meer ze uit de accu halen, des te eerder de accu leeg is. Dus hoe zwaarder de motoren, hoe korter de dronevlucht kan zijn. De accu is het hart van je drone, en ook meteen het zwaarste onderdeel. Omdat een drone zo licht mogelijk moet zijn wordt er nu veel onderzoek gedaan om drones uit te kunnen rusten met accu's die sterk maar licht zijn. Men is bezig om deze accu's te ontwikkelen.

Moederboard
Waar de accu het hart van is de drone, is het moederboard het brein. Het moederboard zorgt er voor dat je de drone kunt besturen. Hier komen alle signalen op binnen en zorgt dat je hem via de controller kunt besturen. Ook regelt het moederboard dat de electromotoren genoeg stroom krijgen vanuit de accu en de drone doet wat jij wilt. Ook zit erbij de meeste drones in het moederboard een GPS systeem.

Camera
Veel drones zijn tegenwoordig standaard uitgerust met een camera. Mocht dit niet het geval zijn kun je een beugel aan het frame monteren waar je de camera aan hangt. Naast camera's kunnen drones ook uitgerust worden met sensoren zoals warmte sensoren, bewegingssensoren, geursensoren e.d. Het is maar net waarvoor de drone gebruikt moet worden. Er zijn ook veel verschillende soorten camera's te krijgen. Hierbij staat weer het doel van de drone centraal.

Controller
Dit is een los device waarmee je de drone bestuurd. Het kan een contoller zijn die lijkt op die van een spelcomputer maar ook kun je drones besturen met een tablet of laptop of zelfs een mobiele telefoon waarop je een app hebt gedownload die van je mobiel de controller maakt voor je drone. Je kunt hierdoor direct zien wat de drone filmt en foto's maken.

Opdracht 2

Geef antwoord op de volgende vragen:

  1. Uit welke onderdelen bestaat een drone?
  2. Hoe noem je een drone met 6 armen?
  3. Welk type drone wordt het meest gebruikt? (aantal armen)
  4. Welke taal omschrijft het aantal armen van een drone?
  5. Welk onderdeel is het hart van de drone?
  6. Waarmee bestuur je een drone?
  7. Hoeveel propellers heeft een tricopter?
  8. Hoeveel electromotoren heeft een quadcopter?
  9. Zit in iedere drone een moederboard?
  10. Noem 4 voorbeelden van licht en sterk materiaal wat gebruikt wordt in een drone.

Opdracht 3

Al de onderdelen van een drone zijn natuurijk onderhevig aan slijtage of er kan eens iets stuk gaan. Maar stel dat je een drone hebt en er gaat een propeller stuk, moet je die drone dan meteen afschrijven, weggooien en een nieuwe kopen? Nee, gelukkig niet! Dat zou ook niet erg duurzaam zijn! Je kunt bij speciale bedrijven terecht om je drone te laten repareren maar je kunt ook op internet via webwinkels onderdelen bestellen zodat je zelf je drone kunt repareren.

Vliegend.nl is zo een gespecialiseerd bedrijf waar je terecht kunt om je drone te kopen, repareren, onderdelen te bestellen of zelfs te ontwerpen.

  1. Kijk op de website van Vliegend. nl (link in Bijlage I)
  2. Ga naar de webshop van het bedrijf door op de afbeelding rechts op de homepagina te klikken
  3. Je kunt op de webshop naar omlaag scrollen en dan zie je aan de linker kant van het beeld allemaal catagorieen staan
  4. Stel dat je een drone hebt, Type Phantom Quadcopter met een kapotte propeller (9cm x 3cm) en je wilt hier een nieuwe voor, kun je die dan via de webshop bestellen?
  5. Kun je deze propellor los kopen of gaan ze per set?
  6. Wat kost deze bestelling?
  7. Je kunt ook propellers kopen voor een Phantom 2 die "selflocking" zijn. Deze kosten €15,- Wat betekend "selflocking"?
  8. Wat kost een LiPo accu voor een Phantom 2 met 5200 mAh?
  9. Zit hier een bevestigingssysteem bij?
  10. Wat zijn de verzendkosten van deze accu?

 

Verdieping

AED drone
AED drone

Er zijn dus verschllende type drones die allemaal op verschillende manieren van toepassing kunnen  zijn voor onze behoeften. Welke functies hebben drones al in ons bestaan? Je kunt ze hobbymatig gebruiken maar ook professioneel.

  1. Film opnames maken voor PR doeleinden
  2. Foto's maken voor de huizenmarkt
  3. Verjagen van ganzen/ duiven bij luchthavens of agrarische gebieden
  4. Inspectie windmolens/ hoge gebouwen
  5. Transporteren pakketjes voor commerciele doeleinden
  6. (Warmte)beelden voor politieonderzoek
  7. Reddingsoperaties met bijv. een AED of bloed
  8. In kaart brengen van landbouwgebieden

 

Politie drone
Politie drone
Pakket drone
Pakket drone

Opdracht 4

Lees onderstaand artikel

Artikel: Boer verdrijft duiven met drone

Opdracht 5

Geef antwoord op de volgende vragen:

  1. Wat is het doel van de schrijver van dit artikel:
    A: Informeren           C: Adviseren
    B: Overhalen            D: Vermaken
  2. Geeft de schrijver een duidelijke eigen mening?
    - Zo ja, welke?
    - Zo nee, waarom vind je van niet?
  3. Zoek de betekenis van de volgende woorden op en vul hiervan het schema in zoals hieronder is afgebeeld. Gebruik hiervoor het woordenschrift in het bijgevoegde document:
     - Bevindingen         - Sensoren           -  Hexacopter
     - Refelcteerd           - Duist             -  Actieradius
  4. Vul dit rijtje aan met twee andere moeilijke woorden uit de tekst en vul hier ook het woordenschrift voor in.
  5. Welke gewassen verbouwen de boeren op hun land?

Open bestand Woordschrift.docx

Opdracht 6

Zelfgebouwde drone uit artikel
Zelfgebouwde drone uit artikel

Geef antwoord op de volgende vragen:

  1. Wat voor schade kunnen duiven veroorzaken voor boeren?
  2. Hoe probeert de boer zonder inzet van drones het probleem van wild en/ of vogels nu op te lossen?
  3. Drones werken efficienter volgens de boer uit het artikel. Hij geeft hier 3 voorbeelden van. Wat zijn die voorbeelden?
  4. Op welke manier verjaagt de drone de duiven?
  5. Wat heeft de zelfgebouwde drone het bedrijf gekost?
  6. Is de boer tevreden met zijn drone? Waarom wel/ niet?
  7. De drone werkt met vooraf ingeprogrammeerde waypoints, zodat de hij automatische piloot kan vliegen. Wat zijn waypoints?
  8. De drone vliegt in 5 minuten over 120 ha. De boer heeft 800 ha land. Hoe lang heeft de drone werk om al het land over te vliegen?
  9. De accu van de drone heeft een actie radius van 10 - 15 minuten. Wat betekend dit?
  10. Waarom hoopt de boer op de ontwikkeling van een sterkere accu?

Opdracht 7

In het artikel staat dat de boer zijn drone zelf heeft gebouwd en dat hij hier €1200,- aan kwijt was. Hij gebruikte een Hexacopter F550 UAV van het merk DJI. Het artikel is uit 2014 en de techniek heeft niet stil gestaan!
Je gaat onderzoeken of je voor dit bedrag vandaag de dag nog steeds klaar bent. Gebruik hier voor weer de webshop van Vliegend.nl (link in Bijlage I) Je zult rekening moeten houden dat alle onderdelen op elkaar passen, dat de accu minimaal vergelijkbaar is met waat de boer aan accu had en je kunt er vanuit gaan dat de boer een tablet gebruikt heeft als controller. Stel je eigen drone samen en gebruik hiervoor in ieder geval de onderdelen uit onderstaande lijst.

Boodschappenlijstje:

  • 1 Hexacopter Frame
  • 6 Propellers
  • 6 Electromotoren
  • 1 Accu
  • 1 moederboard
  • 1 GPS systeem
  • 2 LED lampen
  • 1 Sirene
  • Bedrading

Uitvoering

Bekijk onderstaande aflevering Firestarters van Discovery over drones in de landbouw.

Drones in landbouw

Opdracht 8

Om met drones te mogen vliegen moet je je aan bepaalde regels houden. Dat geldt voor de amateur die met een drone vliegt voor de hobby maar vooral voor de professional. Nu moet je als bedrijf je vliegbrevet halen om te mogen vliegen met drones. De regering is nu aan het kijken of ze dit kunnen veranderen zodat er een speciale cursus komt voor "Drone piloot".
In ieder geval moet iedereen die met drones werkt zich aan onderstaande regels houden. Lees ze goed door!

Landbouw specifieke drone

Er zijn naast de gebruikelijke drones (met propellers e.d.) ook andere specifiek ontwikkelde drones, denk maar aan de drones voor het leger e.d. In de landbouw is er ook een type drone zonder propellors, met een meer vliegtuig achtig uiterlijk. Dat is de eBee (spreek uit als Iebie ) Hieronder zie je een promotie filmpje waarin de mogelijkheden worden aangegeven.

eBee Landbouw drone

Opdracht 9

Er zijn in Nederland verschillende loonbedrijven die klanten de service kunnen bieden om hun land in kaart te brengen en te analyseren met behulp van de eBee Ag drone. Twee hiervan zijn Loonbedrijf Thijssen uit Nieuwehorne (Friesland) en Loonbedrijf Lucas Stuut uit Zevenhuizen (Groningen).

  1. Ga naar de link met informatie over Loonbedrijf Thijssen op www.drones.nl (Bijlage I)
  2. Lees het artikel door
  3. Loonbedrijf Thijssen was de eerste in Nederland met de eBee Ag. Wat kan het bedrijf zoal met deze drone voor boeren betekenen.
  4. In het artikel zegt men dat Loonbedrijf Thijssen al jaren bezig is met precisielandbouw. Noem nog 5 voorbeelden van ontwikkelingen in de precizielandbouw.
  5. In het artikel wordt gesproken over een multispectrale camera. Ook in het promotieflimpje laat men dit zien. Het is een camera met 4 streams. Maar wat betekend dit? Leg in je eigen worden uit wat een multispectrale camera is.
  6. Kijk nu ook op de website van Loonbedrijf Thijssen (Bijlage I)
  7. Wat doet dit berijf allemaal om kenbaar te maken dat zij deze unieke service bieden (denk aan PR, reclame, social media, e.d.)

 

Opdracht 10

Jullie gaan kijken bij een bedrijf dat werkt met drones. Bijvoorbeeld één van de bedrijven uit de vorige opdracht. Het is de bedoeling dat julle een bezoek gaan brengen aan het bedrijf, informatie krijgen over de mogelijkheden en het werken met de eBee Ag. Uiteindelijk gaan jullie een afspraak maken om een keer een drone vlucht bij te wonen en te zien hoe de data verwerkt worden op het kantoor.

  1. Maak een afspraak met het bedrijf (contactgegevens Thijssen en Stuut in bijlage III)
  2. Vertel dat julie langs willen komen met vragen over de eBee.
  3. Geef aan dat je wilt spreken met een piloot en iemand die de data verwerkt.
  4. Bereidt het bezoek voor door je te verdiepen in de materie uit de vorige opdrachten.
  5. Maak een kapstok met onderwerpen waar je het over wilt hebben. Denk aan:
    - Kosten per vlucht, onderhoud, licenties en aanschaf
    - Voorbereidende werkzaamheden (wet & regelgeving)
    - Weersomstandigheden
    - Mogelijkheden
    - Toekomst (werkgelegenheid, regels, concurrentie, nieuwe technieken e.d.)
  6. Ga het gesprek aan op het bedrijf.
  7. Vraag of jullie een keer mee mogen tijdens het maken van een drone vlucht
  8. Vraag of jullie op kantoor mogen zien hoe de data verwerkt worden
  9. Op welke manier worden de data gepresenteerd aan de klant?
  10. Wat kwam er uit de verwerking van de gegevens naar voren?
  11. Hoe kan de boer hier zijn voordeel mee doen? (Op welke manier helpt dit een boer duurzaam te ondernemen?)
  12. Waarom is dit een vorm van precisielandbouw?

Opdracht 11

Toekomstige drone?
Toekomstige drone?

Nu jullie gezien en ervaren hebben hoe deze drone voor de landbouw werkt gaan jullie in gesprek met een bedrijf dat volop in de ontwikkeling van deze technologie werkt. Er zijn in Nederland verschillende bedrijven die zich specialiseren in het ontwikkelen van toepassingen van drones en het is de bedoeling dat jullie kennis gaan nemen van de ontwikkelingen die nu gaande zijn.

  1. Maak een afspraak met een bedrijf dat drones ontwikkeld (Contactgegevens in Bijlage III)
  2. Maak een afspraak en vertel wat het doel is van jullie bezoek
  3. Bereid je goed voor door je te verdiepen in de materie van de vorige opdrachten
  4. Maak een kapstok met onderwerpen waar jullie het over willen hebben. Deze lijst bevat in ieder geval de volgende punten:
    - laatste ontwikkelingen voor landbouw specifieke drones (bijv. spuit drone)
    - laatste ontwikkelingen qua accu
    - nieuwste technieken in camera's en sensoren
    - kostenplaatje voor het custom bouwen van een drone
  5. Ga het gesprek aan op het bedrijf
  6. Maak van het bezoek een verslag met tekst en foto's

Verwerking

Wat denk je, is dit (nabije) toekomst of science fiction? 

Toekomst?

Opdracht 12

  • Jullie gaan je project presenteren aan een groepje mensen waaronder de directie van school, leden van het Eco team, docenten, de andere studenten en belangstellenden van de bedrijven.
  • Bereidt je presentatie voor. Een presentatie is meer dan alleen het laten zien van de resultaten van je drone vlucht. Het gaat om de presentatie van het hele project en wat je geleerd hebt de afgelopen periode.
  • Je maakt je presentate in PowerPoint of Prezi (zie Bijlage II)
  • Oefen je presentatie en vraag om feedback.

Opdracht Evaluatie

Om te leren van de opdracht, is het goed om te weten of je ‘Plan van Aanpak’ volgens verwachting is verlopen. Ieder van het groepje maakt een individuele evaluatie. Geef hiervoor antwoord op de volgende vragen:  

  • Wie heeft wat gedaan?
  • Heeft iedereen zich gehouden aan de afspraken?
  • Was de locatie in orde, was het materiaal dat je mee hebt genomen goed genoeg?
  • Zijn jullie zelf tevreden over het resultaat?
  • Wat ga je bij een volgende opdracht anders of beter doen?
  • Wat heb je er zelf van geleerd?
  • Heeft deze opdracht je kijk op drones in de landbouw veranderd? Zo ja, hoe?
  • Heeft deze opdracht je perspectief op de arbeidsmarkt veranderd? Zo ja, hoe?

Bijlage I Websites

Vliegend.nl
Bedrijf dat drones ontwikkeld, verkoopt, een webshop heeft en adviseert op het gebied van drones.

Drones.nl
Inzet drones voor precisie landbouw Nederland.

Loonbedrijf Thijssen
Eerste loonbedrijf in Nederland dat werkt met drones, specifiek voor landbouwdoeleinden.

Loonbedrijf Stuut
Loonbedrijf dat voorop loopt in precisielandbouw en werkt met Agro specifieke drone eBee Ag.

Veilig vliegen met Drones
Website van de overheid. Alles rond wet- en regelgeving voor het vliegen met drones.

Bijlage II Presenteren

Maken van PowerPoint Presentatie

Maken van een Prezi Presentatie

Bijlage III Contactgegevens

Contactgegevens bedrijven:

Vliegend.nl
Hogedijken 53-d
9101 WZ Dokkum
Telefoon: 06-42423888
E-mail: info@vliegend.nl
Contactpersoon: Jan Wiersma

 

Loonbedrijf Thijssen                           Loonbedrijf Lucas Stuut
Schoterlandseweg 85 A                         Jonkersvaart 85
8414 LP Nieuwehorne                            9354 TN Zevenhuizen Gn
Tel.: 06-51920310                                Tel: 0594-631445
Email: info@loonbedrijfthijssen.nl           Email: info@loonbedrijfstuut.nl 
Contactpersoon: C. Thijssen                   Contactpersoon: Rien Stuut

Voor de docent

Wat wilt u bereiken met de leerlijn?

Studenten worden bekend gemaakt met de mogelijkheden die drones tegenwoordig hebben en leren hoe dit toegepast kan worden in de agrarische sector. Er zijn specifieke drones ontwikkeld voor het in kaart brengen van landbouw percelen en de kwaliteit van het gewas en bodem. Op basis van deze gegevens kan een boer op een duurzame manier zijn bodem bewerken en beheren. Studenten krijgen de mogelijkheid zelf een drone vlucht bij te wonen en in een simulatie ruimte de gegevens te verwerken.

Hoe is de leerlijn opgebouwd?

Studenten krijgen op school de basis van precisielandbouw en doen de basiskennis over drones op. De studenten gaan op bedrijfsbezoek bij Loonbedrijf Stuut in Zevenhuizen of Loonbedrijf Thijssen in Nieuwehorne, waar ze een presentatie krijgen over de mogelijkheden van de landbouw specifieke drone, welke het bedrijf heeft aangeschaft. Daarna gaan de studenten in kleine groepjes van max. 4 personen het hele proces meemaken van het in kaart brengen van een stuk landbouw grond, analyseren en komen tot een advies aan de boer. Afsluitend bezoeken ze een drone bouwer en onderzoeken de laatse ontwikkelingen op drone gebied voor de landbouwsector. Uiteindelijk verwerken ze dit in een presentatie en geven dit aan een gezelschap van medestudenten, stagebedrijven en partners binnen het project. Van dit hele project maken zij een plan van aanpak. Op dit plan wordt door de docent een “Go of No Go” gegeven. De student volgt het stappenplan en werkt deze stappen uit in zijn verslaglegging met als laatste stap een (zelf) reflectie.

Hoe maakt u gebruik van het Mediawijsheid Competentiemodel?

Begrip: Begrijpen hoe media gemaakt worden: Camera’s, drones en landbouw, hoe zijn deze gecombineerd en hoe ziet die nieuwe techniek er uit?
Gebruik: Apparaten, software en toepassingen gebruiken: Gebruik van drones, camera’s verwerkingssoftware toepassen.
Communicatie: Informatie vinden en verwerken: Informatie van de drone verwerken tot een advies aan de klant (boer)
Strategie: Doelen realiseren met media: De boer krijgt inzicht en een advies op maat voor zijn land. Student kan uitleggen hoe hij tot zijn advies komt en ondersteunt dit in een presentie met PowerPoint of Prezzi.