Att föryngra skog är i dag ett arbete som kräver både stora maskininsatser och mycket manuellt arbete. Samtidigt finns behov av att minska markpåverkan, förbättra plantornas etablering och skapa en bättre arbetsmiljö. Det är några av utmaningarna som forsknings- och innovationsprojektet Autoplant har tagit sig an.
Målet har varit att utveckla ett system för autonom skogsföryngring med hög precision, låg miljöpåverkan och god arbetsmiljö. Nu har arbetet resulterat i en fungerande prototyp där flera tekniska lösningar kopplats samman till ett system för framtidens föryngringsarbete.
Utvecklat för autonom markberedning och plantering
En central del är ett nytt aggregat från Bracke Forest som har utvecklats för autonom markberedning och plantering. Under goda förhållanden kan aggregatet arbeta i hastigheter på upp till två kilometer i timmen.
Konstruktionen är dessutom skalbar. Beroende på basmaskinens storlek kan aggregatet utrustas med mellan en och tre armar. I den nuvarande prototypen dras det av en konventionell skotare, men ambitionen är att tekniken framöver ska kunna kombineras med autonoma basmaskiner i olika storlekar.
Utvecklingen handlar därmed om mer än att automatisera själva planteringsögonblicket. För att skapa ett autonomt system behöver maskinen också kunna planera sitt arbete, navigera genom terrängen, ta hänsyn till känsliga områden och kontrollera resultatet efter planteringen.
Pathfinder planerar vägen genom skogen
En viktig pusselbit är beslutsstödet Pathfinder, som har utvecklats för automatisk planterings- och ruttplanering.
Systemet kan ge förslag på körvägar som tar hänsyn till terrängen och undviker känslig mark samt områden där hänsyn behöver tas till natur- och kulturmiljövärden. Pathfinder kan även bidra till valet av trädslag utifrån vad som tidigare har vuxit bäst på platsen.
Tekniken är inte heller beroende av att helt autonoma skogsmaskiner först når marknaden. Beslutsstödet kan användas även i dagens markberedare och därmed bidra till effektivare planering redan med befintliga maskinsystem.
Tidigare studier inom Autoplant visar också potentialen i automatiserad ruttplanering. Vid jämförelser på tre hyggen i norra Sverige täckte automatiserade planeringsverktyg omkring 15–19 procent större del av planteringsytorna än manuellt planerad körning. Pathfinder kunde i vissa fall ge upp till 14 procent kortare körsträcka än den manuella referensen.
AI kontrollerar varje planterad planta
Automation används även för att kontrollera resultatet. En kamera baktill på maskinen fotograferar varje planta efter planteringen. Med hjälp av bildanalys och AI kan systemet bedöma planteringskvaliteten och upptäcka om en planta inte har satts på rätt sätt.
Det innebär att kvalitetskontrollen kan bli en integrerad del av själva planteringsprocessen, i stället för något som enbart följs upp i efterhand.
Samtidigt har projektet haft ett tydligt fokus på markpåverkan. Enligt Skogforsks uppföljningar ger den markberedningsmetod som använts i systemet upp till 80 procent mindre markpåverkan jämfört med konventionell harvning.
Ett helt system – inte bara en autonom maskin
En viktig aspekt av Autoplant är helhetsperspektivet. Projektet har inte enbart utvecklat maskinteknik, utan arbetat med allt från perception, detektion och kvalitetsmätning till skonsam terrängkörning, arbetsmiljö och samspelet mellan människa och maskin.
Även lagar och regler för framtida autonoma maskiner har ingått i arbetet. Det är en viktig del om tekniken så småningom ska kunna lämna försöksverksamheten och användas kommersiellt i skogsbruket.
Autoplant har varit ett Vinnova-finansierat samverkansprojekt där Skogforsk, Luleå tekniska universitet, KTH, Bracke Forest, Skogstekniska klustret, SCA, Södra, Sveaskog, Holmen och Stora Enso har deltagit. Kombinationen av forskning, maskinutveckling och praktiskt skogsbruk har gjort det möjligt att utveckla och testa de olika delar som tillsammans krävs för autonom skogsföryngring.
Efter fem års arbete har projektet gått från idéer och koncept till en fungerande prototyp. Nästa steg blir att ta kunskapen vidare mot maskiner och system som kan användas praktiskt och kommersiellt.
Autoplant visar därmed inte bara hur själva planteringen kan automatiseras. Projektet ger en bild av hur framtidens föryngringsarbete kan bli ett sammanhängande digitalt och autonomt flöde – från planering av körväg och val av planteringsplats till markberedning, plantering och automatisk kontroll av resultatet.
Källor: Skogforsk, Projektet Autoplant visar system för autonom skogsföryngring och projektsidan Autoplant.
