Chinese robot met twee armen bestuift tomatenplanten in tien seconden

Op de 33e China Beijing Seed Industry Conference is een nieuwe versie van een bestuivingsrobot getoond die boeren en veredelaars moet ontlasten. De humanoïde robot GEAIR 2.0 is ontwikkeld door het Institute of Genetics and Developmental Biology, onderdeel van de Chinese Academy of Sciences. Het systeem kan zelfstandig bloemen herkennen, tussen bladeren en takken door bewegen en bloemen bestuiven zonder dat een mens voortdurend moet bijsturen.

Twee armen voor meer precisie

De naam GEAIR staat voor Genome Editing combined with AI-based Robotics: een combinatie van genbewerking en AI-gestuurde robotica. Waar de vorige versie nog met één flexibele arm werkte, heeft GEAIR 2.0 er twee. Daardoor manoeuvreert de robot beter tussen dicht gebladerte en kan hij zich aanpassen aan wisselende omstandigheden binnen een gewas. Tijdens de demonstratie in Beijing bestoof de robot tomatenplanten: met de ene hand hield hij een buisje met stuifmeel vast, met de andere bediende hij een bestuivingsborsteltje. Eén bestuiving duurde minder dan tien seconden, en met één keer dopen van de borstel in het stuifmeel kon de robot ongeveer vijftig bloemen bestuiven. Ook de herkenning van de stempel, het vrouwelijke voortplantingsorgaan van een bloem, is verbeterd: van 85 naar 92,8 procent nauwkeurigheid.

Planten aangepast op de robot

Bestuiving voor hybride veredeling is fysiek zwaar werk dat vaak binnen een kort tijdvenster moet gebeuren, omdat bloemen maar kort vruchtbaar zijn. Om het werk voor de robot te vereenvoudigen, passen de onderzoekers de planten zelf aan met gentechnieken verwant aan CRISPR-genbewerking. Ze maken planten mannelijk steriel en zorgen dat de stempel goed zichtbaar blijft, zodat de robot hem makkelijker kan vinden en bereiken. Deze combinatie van plantenveredeling en robotontwerp, ‘crop-robot co-design’ genoemd, is in 2025 beschreven in een studie in het tijdschrift Cell. Daaruit bleek dat geautomatiseerde kruisbestuiving bij tomaat een vergelijkbare efficiëntie haalt als handmatig werk. Inmiddels is de aanpak ook toegepast op sojabonen.

Volgens de ontwikkelaars kan automatisering van bestuiving de kosten van gewasveredeling verlagen en de afhankelijkheid van handmatige arbeid verminderen. Een robot kan bovendien langer doorwerken dan een mens, ook op verschillende momenten van de dag en onder wisselende weersomstandigheden. Dat past bij een bredere inzet van landbouwrobotica in China, dat zijn voedselproductie wil vergroten. In 2025 haalde het land een recordoogst van 715 miljoen ton graan; tegen 2030 moet dat groeien naar zo’n 725 miljoen ton. Technologie zoals GEAIR 2.0 moet daaraan bijdragen door veredelingsprocessen efficiënter te maken.