Landwirtschaftsrobotik erobert das Feld
Sie haben sicher schon vom Robocop gehört. Aber von der „Robo-Landwirtin“? Auch wenn das Konzept nicht unbedingt zum Kassenschlager taugt, ist Landwirtschaftsrobotik sehr real und wird wahrscheinlich auch in Ihrer Nähe auf den Feldern erscheinen. „Landwirtinnen und Landwirte haben mit vielen Herausforderungen zu kämpfen, so zum Beispiel mit Arbeitskräftemangel, steigenden Ressourcenkosten und den verheerenden Auswirkungen des Klimawandels“, sagt Frits van Evert, Forscher an der bei Universität Wageningen(öffnet in neuem Fenster). „Roboter sind gut aufgestellt, um bei der Überwindung dieser Hindernisse zu helfen.“ Mit Unterstützung des EU-finanzierten Projekts ROBS4CROPS(öffnet in neuem Fenster) hat van Evert dazu beigetragen, ein vollständig autonomes Robotersystem zum Jäten und Spritzen zu entwickeln und zu testen. „Mit intelligenten Gerätschaften, autonomen Fahrzeugen und hochentwickelter Software zur Planung und Terminierung steht dieses innovative System bereit, den landwirtschaftlichen Betrieben dabei zu helfen, Arbeitsaufwand und Kosten zu senken“, fügt van Evert hinzu.
Mit Fernerkundung und GNSS-Positionierung vollständige Autonomie erreichen
Im Rahmen des Projekts wurde u. a. ein vom Konsortialpartner(öffnet in neuem Fenster) Agreenculture(öffnet in neuem Fenster) entwickelter Roboterprototyp eingesetzt und auf die Kommerzialisierung vorbereitet. Bei dieser Arbeit ging es um die Realisierung vollständiger Autonomie, die mithilfe von Kenntnissen aus der industriellen Fertigung erreicht wurde. Es ging außerdem darum, Alternativen zur GNSS-Positionierung(öffnet in neuem Fenster) zu finden. „Während die meisten autonomen Systeme zur Lokalisierung und Navigation auf GNSS angewiesen sind, stehen diese Satellitensignale in Obstplantagen und Weinbergen nicht immer ohne weiteres zur Verfügung“, erklärt van Evert. Um diese Lücke bei der Positionsbestimmung zu schließen, wurde innerhalb des Projekts eine Methode entwickelt, bei der das GNSS-Signal durch eine sogenannte Lidar-Sensortechnologie ergänzt wird.
Robotersysteme mit Selbstüberwachung und Autokorrektur
Die ROBS4CROPS-Lösung ist insofern einzigartig, als sie neben vorhandenen landwirtschaftlichen Maschinen, Praktiken und Normen eingesetzt werden kann. Sie ist außerdem derart konzipiert, dass sie die Qualität ihrer Arbeit selbst überwacht. „Wenn das Steuerungssystem feststellt, dass die Unkrautbekämpfung nicht der Norm entspricht, wird automatisch ein Signal an das Roboterfahrzeug gesendet, das auf dem Feld Anpassungen vornimmt – und zwar ohne dass der Landwirt oder die Landwirtin das direkt überwachen muss“, fügt van Evert hinzu. Gesteuert wird mit einer hochwertigen Software, die es dem Roboter nicht nur ermöglicht, sich selbst einzustellen, sondern auch auf unvorhergesehene Ereignisse und Hindernisse zu reagieren.
Begeisterung in der Landwirtschaft über Robotikeinsatz auf den Feldern
Innerhalb des Projekts kamen vier großangelegte Pilotprojekte(öffnet in neuem Fenster) zum Einsatz, um die technischen und sozioökonomischen Hindernisse gegenüber der Einführung seiner Lösung zu untersuchen und zu beseitigen. „Diese Pilotprojekte dienten sowohl der experimentellen Erprobung als auch der Demonstration der Technologien“, merkt van Evert an. Nachdem er die Lösung auf dem Feld erprobt hatte, äußerte sich beispielsweise ein Weinbauer in Griechenland begeistert über die weitere Integration der Robotik in seine landwirtschaftlichen Prozesse. In Spanien vertraut eine große Apfelanbaukooperative inzwischen auf die Fähigkeiten des autonomen Sprühgeräts, während eine große landwirtschaftliche Genossenschaft in Frankreich bereit ist, den landwirtschaftlichen Betrieben Roboter zur Verfügung zu stellen. „Die Landwirtinnen und Landwirte sind begierig darauf, unsere Roboter einzusetzen, und der Hauptfaktor, der die Übernahme einschränkt, ist, dass die Hersteller einfach nicht mit der Nachfrage Schritt halten können“, berichtet van Evert.
Vorteile autonomer Robotersysteme nutzen
Die Robotik verfügt zwar eindeutig über das Potenzial, der Landwirtschaft mehr Resilienz gegenüber den Herausforderungen des Klimawandels und des Arbeitskräftemangels zu verleihen, ihre Einführung erfordert jedoch sowohl technische als auch sozioökonomische Fortschritte. Die ROBS4CROPS-Lösung berücksichtigt beide Aspekte erfolgreich. „Über die Technologie selbst hinaus haben wir auch ihre Praxistauglichkeit und Kosteneffizienz demonstriert und damit sichergestellt, dass landwirtschaftliche Betriebe in ganz Europa von den Vorteilen des Einsatzes autonomer Robotersysteme auf ihren Feldern profitieren können“, so van Evert abschließend.
Schlüsselbegriffe
ROBS4CROPS, Roboter-Landwirte, Landwirtinnen, autonome Robotersysteme, Klimawandel, Roboter, autonome Fahrzeuge, Fernerkundung, GNSS, Robotik
