Robotik in der Landwirtschaft
RoLand
Projekt RoLand
Ziel des Vorhabens ist die Konzeption und Entwicklung eines teilautonomen, mobilen Systems, welches in der Lage ist, selbstständig Obst zu ernten. Konkret wird die Erdbeerernte in Freilandkulturen adressiert. Die Automatisierung kann hier dazu beitragen, den Anbaustandort Deutschland für viele Obst und Gemüsesorten langfristig zu erhalten und den regionalen Anbau von Lebensmitteln stärken. Durch Vermeidung langer Transportwege kann so die CO2 Bilanz unserer Lebensmittel verbessert werden. Es wird unter Berücksichtigung vielfältiger Einsatzmöglichkeiten und eines geringen Investitionsvolumens ein System angestrebt, welches auch von kleineren Betrieben wirtschaftlich betrieben werden kann.
Technische Details
- Größe: 245 x 120 x 100 cm (LxBxH)
- Spurweite: 100 cm (umrüstbar)
- Gewicht: 150 kg (ohne Erntegut)
- Laufzeit: >8h am Stück (mit einer Batterieladung)
- Geschwindigkeit: 6 km/h
- Fahrwerk: passiv, für dauerhaften Bodenkontakt aller Räder
- Roboterarme: 5-DOF, (4x rotatorisch, 1x translatorisch)
- Armgewicht: 5 kg, davon nur 2 kg bewegte Masse
- Armkinematik: Riemenkopplung Verlagerung von Antriebsmassen
- Greifer: Drei Finger (pneumatisch aktuiert)
- Kameras:
Tiefenkamera und Kameras mit speziellen Farbfiltern
Roboter SHIVAA
Der Roboter SHIVAA wurde für die Ernte von Erdbeeren in Dammkulturen entwickelt. Er ist in der Lage sich autonom im Feld zu lokalisieren und einer Erdbeerreihe selbstständig zu folgen. Dazu kommen KI-basierte Lösungen zum Erkennen der Erdbeerreihe auf Basis von RGB-Daten zum Einsatz. Der Roboter ist aktuell mit einem Manipulator bestückt, der in der Lage ist, einzelne Erdbeeren anzufahren und zu greifen. Die Erdbeererkennung und Klassifizierung erfolgt KI-basiert auf Grundlage von multispektralen Bilddaten. Es wurden Lösungen zur Unterscheidung zwischen unreifen, reifen und überreifen Erdbeeren implementiert.
Mit dem entwickelten System wird eine Ernteleistung von ca. 20 Kg Erdbeeren pro Stunde angestrebt. Eine Anpassbarkeit der Arbeitsleistung auf den von der Betriebsgröße abhängigen Bedarf, ist durch die Anzahl der parallel arbeitenden kleinen Systeme gegeben.
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