World FIRA -Robotik in Bewegung

Die Vereinigung für Forschung und Entwicklung Inesc Tec hat sich mit dem Landmaschinenhersteller Herculano zusammengetan, um den Prototyp des zu hundert Prozent portugiesischen Mehrzweckroboters „Modular-E“ zu entwickeln. Dieses elektrische Knickgelenkgerät mit Zweirad- oder Vierradantrieb wurde für die autonome Arbeit in den steilen, bis zu 25 oder 30 Grad geneigten, schwer zugänglichen oder terrassenförmig angelegten Parzellen des Douro-Tals konzipiert. Es verfügt über 48 V-Batterien mit einer Kapazität von 4,5 kW (bis zu 8 kW möglich). Die maximale Betriebsdauer wird mit 6 bis 8 Stunden angegeben. Das Gerät wird über zwei RTK-GPS-Antennen gesteuert. Sein 3D-LiDAR erkennt Hindernisse oder Personen in der Nähe. Es kann bis zu 200 kg Dünger laden, um zum Beispiel jeden Rebstock mit einem seitlich ausfahrbaren Arm einzeln zu düngen. Ein kleiner Tank am Ende des hinteren Arms ermöglicht die Zubereitung der richtigen Dosis. Der „Modular-E“ bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 0,5 m/s im autonomen Modus. An der Vorderseite hat er einen Mähbalken, um das Gras in der Zwischenreihe zu mähen. Die Markteinführung ist für 2025 geplant, ebenso wie die Entwicklung eines Erntemodus.

Der Automotive-Konzern Continental will sich einen Platz auf dem Markt für Agrarrobotik sichern. Der modulare Roboter „Contadino“ (italienisch für Landwirt) soll das Know-how von Continental Automotive Technologies im Agrarsektor demonstrieren. Der Roboter ist eine Fallstudie auf vier Rädern für den landwirtschaftlichen Einsatz und wurde im Continental-Werk Rheinbölen in der Nähe von Frankfurt/Main entwickelt, das insbesondere auf die Herstellung von Parkbremsen spezialisiert ist. Mit dem Geschäft mit Agrarrobotern will der Industriekonzern sein Know-how nutzen und mit Roboterentwicklern Partnerschaften aufbauen, um ihnen Hilfe bei der Entwicklung, Industrialisierung und Serienproduktion anzubieten. Continental hat diese Absicht bereits 2022 mit der Herstellung des schienengebundenen Gartenbau-Roboters „Lumion“ der Firma Octiva konkretisiert, der Erdbeer-, Tomaten- oder Pfefferpflanzen mit UV(C)-Bestrahlung gegen Mehltau behandelt.

Das autonome Modul „Weader“ der niederländischen Firma Odd.bot ist in der Lage, Unkraut in der Reihe oder in dichten Kulturen zu erkennen und es mechanisch zu entfernen. Es wird auf einem Selbstfahrer installiert. Sein mechanisierter Arm, der in einer Greifzange endet, kann mit einer Geschwindigkeit von mehr als einem Zug pro Sekunde arbeiten. Er analysiert auch Unkräuter genau und gibt Informationen über den pH-Wert des Bodens, den Feuchtigkeitsgehalt und spezifische Mineralstoffmängel. Das Weader-System integriert menschliche Expertise, falls das Vertrauen in die KI schwanken sollte, und gewährleistet so eine genaue Analyse. Unkräuter werden je nach Größe und Art durch Entfernen oder Stanzen vernichtet. Die Arbeitsleistung variiert von 2 bis 12 ha pro Tag. Das Werkzeug richtet sich in erster Linie an Bio-Produzenten. Das innovative Produkt, das bereits auf dem Markt ist, wurde insbesondere mit der Universität Wageningen entwickelt und perfektioniert.

Mit dem System „Crover“ will das gleichnamige britische Unternehmen die Überwachung von Getreidevorräten automatisieren. Der kleine Roboter wiegt 21 kg und ist über ein 80 m langes Kabel drahtgesteuert; er überwacht in Rekordzeit die Temperatur und den Feuchtigkeitsgehalt eines Silos. An Bord sind eine Kamera und eine derzeit 2 m lange Sonde. Er bewegt sich an der Oberfläche mit Hilfe seiner zwei in Längsrichtung positionierten Schnecken. Der Bediener kann den Körper des Roboters nach vorne oder hinten verschieben, um das Gleichgewicht des Roboters zu halten. Das Gerät sammelt Daten in hoher Auflösung, die in einer Anwendung visualisiert werden und vom Lagerverwalter präventiv genutzt oder kommerzialisiert werden können. Je nach Datenlage kann er zum Beispiel die Luftmenge anpassen, die zum Trocknen verwendet wird und so den Energieverbrauch optimieren. Das Unternehmen „Crover“ plant ein Modul für Probenahmen (Anfang 2025), ein weiteres für CO2-Messungen, das einen guten Einblick in die biologische Aktivität von Schädlingen gewährt (2025) sowie ein drittes, um in das Getreide einzudringen (in Entwicklung). Eine autonome Version ist längerfristig ebenfalls geplant. Der Preis des „Crovers“ ist noch nicht festgelegt, das Gerät soll aber auch im Leasing angeboten werden.

Der selbstfahrende elektrische Raupenroboter „AgileHelper“ erweitert die Palette der von der slowenischen Firma Pek Automotive angebotenen landwirtschaftlichen Automaten. Wie die modulare Plattform „Slopehelper“, die bereits geliefert werden kann, steuert er ohne GPS und benötigt auch keine Internetverbindung. Er zeichnet sich durch drei nicht abnehmbare Anbaugeräte aus: eine Kreiselegge, einen Horizontal- und Vertikalschneider sowie einen Trommelmulcher zum Zerkleinern von Ästen, Gras und Unkraut. Das Gerät wiegt 1.900 kg, ist 1,24 m breit und kann mit einer Höchstgeschwindigkeit von 5 km/h betrieben werden. Der „AgileHelper“ ist in der Lage, an Steigungen bis zu 42 Grad zu arbeiten. Die Akkulaufzeit wird mit 8 bis 12 Stunden angegeben, und die Ladezeit beträgt 8 Stunden. Pek Automotive schätzt die Fläche, die mit der Maschine bearbeitet werden kann, auf etwa 20 ha. Der Hersteller entwickelt derzeit ein Zusatzmodul für doppelseitiges Sprühen, das in diesem Sommer zum Kauf angeboten werden soll.

Das Schweizer Unternehmen Fixposition stellte „Vision-RTK 2“ vor, das zur präzisen Positionsmessung unter anspruchsvollen Bedingungen, auch in Obstplantagen, entwickelt wurde. Das System, das seit mehreren Jahren auf dem Markt ist, bietet eine Lösung für Anwender, die eine hohe Genauigkeit benötigen und kein hochwertiges GPS-Signal empfangen können. Das Starterkit, das zu Demonstrationszwecken auf der Motorhaube eines Weinbautraktors montiert wurde, umfasst vier Arten von Sensoren: eine Kamera, einen RTK-Empfänger, eine IMU-Trägheitseinheit und einen Geschwindigkeitsmesser. Durch die Kombination dieser Informationen steuert das Kit das Fahrzeug während der Ausfälle des Positionierungssignals, zum Beispiel während einer Stunde. Der angekündigte Preis liegt bei rund 3.000 Euro mit zwei Antennen oder 2.500 Euro ohne Antenne. Der auf der Seite 11 beschriebene Roboter „Up“ von Aigro verwendet zum Beispiel die Sensoren von Fixposition.

Pek Automotive hat ein Gerät zur Mechanisierung der Apfelernte vorgestellt. Das Gerät ist am Selbstfahrer „SlopeHelper“ montiert. Es besteht aus drei Armen, die in unterschiedlichen Höhen positioniert sind und jeweils eine weich gepolsterte Greifzange und drei Kameras, davon eine Infrarotkamera, besitzen. Jeder Arm pflückt die Äpfel einzeln und legt sie in eine Rinne. Die Äpfel werden zu einem Becherwerk befördert, an dessen Ende sie in eine Kiste auf der Plattform des Selbstfahrers geleitet werden.

Der ursprünglich für Obstbaubetriebe konzipierte Roboter „Up“ des niederländischen Start-up-Unternehmens Aigro wurde bereits 2023 auf den Markt gebracht. Heute ist er in der Lage, das Mähen aller Reihenkulturen völlig selbstständig zu übernehmen. Der Selbstfahrer mit Zweirad- oder Vierradantrieb verfügt über zwei Vorderräder und zwei lenkbare Hinterräder. Er ist vollelektrisch und bezieht seine Energie aus zwei Batterien mit 48 V und 40 Ah. Diese können in wenigen Minuten ausgetauscht werden. Der Roboter ist kompakt, wiegt 75 kg und bewegt sich während der Arbeit mit einer Höchstgeschwindigkeit von 3,6 km/h. Dank eines von Fixposition gelieferten Positionierungssystems mit GPS und Frontkamera kann er sich auch unter Laub oder in einem Plastiktunnel orientieren. Mithilfe der zugehörigen Schnittstelle legt der Bediener den Arbeitsbereich mit vier Punkten auf der Karte fest und gibt dann die Breite der Zwischenreihe und die Anzahl Reihen in diesem Bereich an. Neue Anwendungen, wie zum Beispiel die Pflanzenschutzbehandlung mit UV(C) werden derzeit mit Partnerunternehmen entwickelt.

Das israelische Start-up-Unternehmen Robotic Perception hat vor sechs Monaten mit der Entwicklung des Prototyps „Spero“ begonnen, eines autonomen Schneidegeräts für Weinberge und Obstbäume. Er besteht aus einem 90 cm langen Industrieroboterarm mit sechs Freiheitsgraden, drei Rotations- und drei Translationsachsen, an dessen Ende sich eine elektrische Baum-, Reb- und Gartenschere befindet. Die Daten zu Oberfläche, Position und Form, die von integrierten 2D- und 3D-Kameras gesammelt werden, werden von der künstlichen Intelligenz ausgewertet. Zu Demonstrationszwecken wurde der Roboterarm mit Netzstrom betrieben und zusammen mit den Steuergeräten vor einem Traktor platziert. Die Entwickler planen jedoch, diese Innovation auf einem Anhänger zu platzieren, auf dem drei bis vier Roboter auf beiden Seiten arbeiten können, die von 48-V-Batterien betrieben werden. Die angekündigte Laufleistung soll vier bis fünf Stunden betragen. Die ersten Prototypen sollen im Winter 2024/2025 in Betrieb genommen werden.

Der selbstfahrende Geräteträger für die Baumpflege „Robocut 360“ wurde vom französischen Hersteller Léger entwickelt, der sich auf Geräte für Schalen- und Steinobst spezialisiert hat. Der 30 PS starke Kohler Verbrennungsmotor dieses Prototyps treibt einen elektrischen Generator an, der die Antriebsmotoren für den Allradantrieb, die vier Lenkzylinder, das LiDAR-Lenksystem und die Zylinder des Dreipunkt-Hubwerks mit Strom versorgt. Mit seinem Radstand von 3 m hat er hier ein bauchiges Werkzeug an Bord, mit dem er die Ableger von Obstbäumen abschneidet. Mit einer Breite von 1,80 m fährt er mit einer Geschwindigkeit von 2 km/h, kann aber eine Höchstgeschwindigkeit von 5 km/h erreichen. Derzeit wird er per Fernbedienung gesteuert, aber der Hersteller plant, die Sicherheitsaspekte zu untersuchen, um ihn autonom zu machen.