Autonom skogsföryngring testad

Då integrerades nämligen de olika dellösningarna som utvecklats i projektet på Luleå tekniska universitets autonoma forskningsplattform. 

Autoplants projektgrupp består av forskningsutövare (Skogforsk, LTU och KTH), brukare (SCA, Södra, Sveaskog och Holmen) och tillverkare (Bracke Forest och Skogstekniska klustret) och under 1,5 år har det arbetats hårt för att ta fram olika dellösningar som behövs för att autonom markberedning och plantering ska vara möjlig. Resultaten presenterades nyligen för skogsbranschen på ett seminarium på KTH.

"Fältförsöken visar på en stor potential för en spännande teknikutveckling inom skogsföryngring, säger Magnus Bergman", teknisk chef på SCA skog och ordförande i styrgruppen för projektet.

 

Utan mänsklig inblandning

Bracke Forest har tagit fram flera nya aggregatprototyper för markberedning och plantering och har utvecklat sin autonoma plantmatning så att det nu är möjligt att utföra hela sekvensen från plockning i plantkassetter till planterad planta utan någon mänsklig inblandning.

"Det har varit en utmaning att ta fram ett så avancerat aggregat som ändå är lätt, men vi är stolta över att vår nya prototyp bara väger 200 kg – en tiondel av vikten på våra andra planteringsaggregat", säger Klas-Håkan Ljungberg, VD på Bracke Forest.

Ett viktigt mål i projektet har varit att markbereda med precision så att mindre energi går åt och markstörningarna minskar. Systemanalys har använts för att titta på hur lång tid det tar att föryngra olika typer av marker, vad det kan kosta och hur stora markstörningarna blir.

"Vi har testat aggregatet i ett nyutvecklat systemanalysverktyg med olika stenighet (0–40 %). Inte ens i det stenigaste scenariot då det blir många misslyckade försök blir markstörningarna mer än ca 2 % av ytan", säger Anna Wallner som lett arbetet med systemanalysen och är projektledare på Södra skogsägarna.

Hitta planteringspunkt

Andra utmaningar i projektet har varit att få maskinen att välja planteringspunkt själv och köra dit kranen. Skogforsk har utvecklat en planteringspunktsväljare som jobbar utifrån en hinderkarta med att hitta möjliga planteringspunkter och sedan autonomt styra kranen dit. LTU har arbetat vidare med bildanalys och AI för att med hjälp av en stereokamera i realtid känna igen stubbar, stenar och träddelar vilket används för att bygga upp hinderkartan. Det återstår dock mycket arbete för att hitta en robust teknik som funkar i varierande väder-, ljus-, och markförhållanden.

I projektet har också dellösningar för autonom körning tagits fram, dels en ruttplanering som kallas Pathfinder som bygger på skördardata och olika geodata för att ta fram vilka trädslag som ska planteras var, vilka områden som ska undvikas, hur tätt plantorna ska sitta och hur rutterna ska läggas upp för att minska körtid, sträcka och bränsleförbrukning. Olika ruttförslag presenteras beroende på om maskinen måste hämta nya plantor eller om den får plantor levererade till sig. Plantleveranser med drönare är något som Holmen skog tittat närmare på i projektet. Maskinen måste också kunna väja för oförutsedda hinder, ett arbete som KTH har vidareutvecklat.

Pengar från Vinnova

Autoplant ingår i det Vinnova-finansierade forskningsprogrammet Utmaningsdriven Innovation (UDI, steg 2) där målet är att lösa samhällsutmaningar genom samverkansprojekt som bidrar till hållbarhetsmålen i Agenda 2030. Steg 2 avslutas i februari 2023 men i september kan projektet söka till steg 3 där fokus ligger på att ta fram en prototyp till en produkt, storskaliga tester samt en kommersialiseringsplan.

"Jag är mycket nöjd med vad projektgruppen har utvecklat och demonstrerat på så kort tid. Det är roligt att skogsbranschen åter har fått upp intresset för skogsvårdstekniken och att vi kan samverka för att hitta de bästa lösningarna som kombinerar olika mål som naturhänsyn, klimat och ekonomi", säger Linnea Hansson, forskare på Skogforsk och projektledare för Autoplant.

Fakta Autoplant

Mål: att ta fram ett antal dellösningar som tillsammans kan användas för att skapa en autonom skogsföryngringsmaskin. Maskinen ska med innovativ teknik medge avsevärd förbättring av arbetsmiljö och föryngringsresultat samtidigt som miljö- och klimatpåverkan minimeras.
Projektperiod: februari 2021 – februari 2023
Parter: Skogforsk, KTH, LTU, Bracke Forest, Skogstekniska klustret, SCA, Södra, Holmen och Sveaskog.
Projektbudget: 20 miljoner kronor, varav Vinnova bidrar med hälften genom programmet Utmaningsdriven Innovation (UDI)*.
*UDI finansierar samverkansprojekt som långsiktigt arbetar med att lösa samhällsutmaningar för att bidra till hållbarhetsmålen i Agenda 2030.