Landwirtschaft

Ausgangssituation

Kühe melken, Bodenfrüchte ernten und Ställe ausmisten: In der Landwirtschaft fallen oft repetitive und körperlich anstrengende Arbeiten an. Zudem steigen der Kosten- und Zeitdruck stetig. Automatisierte Roboterlösungen in diesem Bereich sind flexibel, kosteneffizient und zeitsparend. Um Arbeitskräfte zu entlasten, können Roboter z. B. unterstützend oder autonom Saatgut säen, Bodenfrüchte ernten oder Unkraut jäten. In der Viehwirtschaft sind die wichtigsten Anwendungsfelder von Robotern das Melken und Füttern von Kühen sowie das Ausmisten von Ställen.

Während Ställe eine strukturierte, statische und bekannte Umgebung darstellen, müssen Agrarroboter für andere Einsatzbereiche in undefinierten und dynamischen Umgebungen zurechtkommen. Darüber hinaus ist es wichtig, dass Menschen sicher mit den Systemen arbeiten und diese leicht bedienen können. Weiterhin sollte die Hardware besonders robust gegen äußere Einflüsse wie Temperaturschwankungen oder Verschmutzungen sein.


Kompetenzen und Projektbeispiele

Das Fraunhofer IPA hat verschiedene Methoden und Technologien, wie z. B. Objekterkennungs- und Lokalisierungsverfahren, aus der industriellen Robotik erfolgreich auf das Anwendungsgebiet der Landwirtschaft übertragen. Dabei profitieren die Forscher von ihrer Erfahrung in der methodischen Entwicklung und Konstruktion neuartiger Robotersysteme.

Im Rahmen der EFFIROB-Studie des Fraunhofer IPA wurde ein Ernteroboter als Erweiterung für bestehende Erntemaschinen konzipiert. Ein Roboterarm soll die Früchte freilegen, greifen und ernten. Wert gelegt wird dabei besonders auf einen möglichst schonenden Kontakt zur Frucht, um die Qualität zu erhalten. Ein weiteres Konzept der EFFIROB-Studie umfasst einen Roboter für ein Melkkarussell, der Zitzen von Kühen erkennt und reinigt sowie Melkbecher schnell erkennt und zuverlässig lokalisiert. Das Ergebnis der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung war in beiden Studien positiv. Dass dies auch in der Praxis der Fall ist, zeigt sich am Projekt RotaBot, das Teile des Melkroboterkonzepts aufgreift und in ein Produkt überführt.

AgriApps ist ein weiteres Projekt im Bereich Landwirtschaft, das die mechanische Unkrautbekämpfung automatisiert. Inspiriert wurde die entwickelte Applikation teilweise anhand des EFFIROB-Konzepts für die Bodenfrüchteernte.


Leistungsangebot

Bei der Entwicklung Ihrer individuellen Roboterlösung unterstützen wir Sie mit folgenden Leistungen:

  • Durchführung von Markt-, Wirtschaftlichkeits- sowie Machbarkeitsstudien
  • Entwicklung von Prototypen
  • Konzeption und Realisierung einer Roboteranwendung für Ihr spezifisches Einsatzszenario unter Berücksichtigung der jeweiligen Robustheitsanforderungen
  • Einsatzspezifische Ausrüstung des Roboters mit den benötigten Funktionsmodulen
  • Ausarbeitung kundenspezifischer Bedienoberflächen und Schnittstellen
  • Integration und Vernetzung in bestehende Anlagentechnik
  • Optimierung bereits bestehender Systeme

 

Automatische Zitzenerkennung für Dipp- und Melkroboter

Eine bisher noch manuell ausgeführte, kosten- und zeitintensive Aufgabe in Melkbetrieben ist das Aufbringen von Euterpflegemitteln, das sogenannte »Dippen«. Ziel dieses Projekts war es deshalb, eine roboterbasierte Positionierung der Dippvorrichtung unterhalb des Kuheuters zu entwickeln.

 

AgriApps – Agrarroboter mit »App«-Konzept

Kostengünstig, umweltfreundlich und nachhaltig: Das sollte eine innovative und zweckmäßige Agrartechnik in Hochlohnländern sein, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Bisher sind autonome Systeme jedoch häufig unausgereift oder nicht wirtschaftlich.

 

RotaBot – Intelligenter Melkroboter

Hoher Preisdruck, Mangel an Melkpersonal und strenge Hygienevorschriften: Diese Herausforderungen müssen Milchbetriebe bewältigen, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Roboter können helfen, indem sie bisher manuell ausgeführte Melkprozesse übernehmen und effizienter machen.