Automatische plantwortelscanner
Hoe fotografeer je 300 plantenwortels in 4 uur?
De Klant
Het Netherlands Plant Eco-phenotyping Centre (NPEC) is een gezamenlijk onderzoekscentrum van Wageningen University & Research en Utrecht University. Hier werken wetenschappers aan klimaatbestendige gewassen door planteneigenschappen te meten en te analyseren op een schaal die nergens anders mogelijk is.
De Uitdaging
Voor wortelonderzoek gebruiken onderzoekers rhizotron platen: transparante platen waartegen planten groeien, zodat het wortelstelsel zichtbaar wordt en gefotografeerd kan worden. NPEC had een systeem nodig dat 300 van deze platen volledig automatisch kon fotograferen, meerdere keren per dag.
Het probleem: de ruimte was beperkt en vooraf vastgelegd. Een extern onderzoeksbureau had concepten uitgewerkt, maar na review door SMO bleek dit onrealistisch. De gewenste doorvoersnelheid was niet haalbaar en de betrouwbaarheid onvoldoende.
Waarom dit geen standaardmachine is:
-
Beperkte ruimte: De installatie moest passen in een vooraf bepaalde ruimte die niet aangepast kon worden.
-
Hoge capaciteit: 300 platen fotograferen in 4 uur betekent minder dan een minuut per plaat, inclusief transport en positionering.
-
Strakke takttijd: Tot 6 opnames per dag van elk wortelstelsel, voor gedetailleerd onderzoek naar groeipatronen.
-
Hoge resolutie: De beelden moeten scherp genoeg zijn voor wetenschappelijke analyse van wortelstructuur en -ontwikkeling.
Project Galerij
De Oplossing van SMO
Het diaprojector-principe, maar dan voor plantenwortels
SMO paste het bewezen concept van de WIWAM line toe op een probleem dat er initieel niet voor geschikt leek. Het resultaat: een imaging cabine die autonoom langs alle rhizotron platen beweegt, ze één voor één binnentrekt, en hoge resolutie beelden maakt van het wortelstelsel.
Denk aan een geautomatiseerde diaprojector, maar dan voor rhizotron platen. De platen blijven op hun plaats, de camera komt naar hen toe. Zo blijft de installatie compact en past ze in de vooraf bepaalde ruimte.
WIWAM line concept
Het bewezen transportprincipe van WIWAM line werd toegepast op een nieuwe uitdaging. De imaging cabine beweegt langs de platen en trekt ze één voor één binnen voor fotografering.
Mechanica en automatisatie hand in hand
Om de strakke takttijd te halen, werkten mechanische engineering en automatisatie intensief samen. Elke seconde telde. Het resultaat: een systeem dat het onderste uit de kan haalt qua snelheid én betrouwbaarheid.
Engineering en productie onder één dak
Om de takttijd te halen was er geen ruimte voor compromissen. Mechanische engineering en automatisatie moesten perfect op elkaar afgestemd zijn. Bij SMO zitten die disciplines naast elkaar. Dat maakte het mogelijk om samen te optimaliseren, te testen en bij te sturen tot het systeem deed wat het moest doen.
De machine in actie
Het Resultaat
De installatie fotografeert volledig autonoom 300 rhizotron platen in 4 uur tijd. Dat maakt het mogelijk om in het extreme geval 6 opnames per dag te maken van elk wortelstelsel. Onderzoekers kunnen zo de groei van plantenwortels in detail volgen, met consistente, reproduceerbare beelden voor wetenschappelijke analyse.
Het oorspronkelijke concept van een extern onderzoeksbureau werd na review door SMO terzijde geschoven. Met de multidisciplinaire aanpak en ervaring met WIWAM line machines bouwde SMO een systeem dat goedkoper én robuuster is dan wat initieel voorlag.
De machine zag er al indrukwekkend uit nog voor ze draaide. De witte afwerking, de technologie — daar wilden we meteen mee pronken.
Technische Specificaties
- Type Automatisch rhizotron imaging systeem
- Product Rhizotron platen voor wortelonderzoek
- Capaciteit 300 platen in 4 uur
- Sleuteltechnologie WIWAM line concept, mobiele imaging cabine
- Toepassing Plantfenotypering en wortelgroeimonitoring
- Oplevering 2024