Bosch’s Start-Up Unternehmen Deepfield Robotics hat in gemeinschaftlicher Arbeit mit der Hochschule Osnabrück und dem Landmaschinenhersteller Amazone den Agrarroboter BoniRob entwickelt, der die Landwirtschaft in den nächsten Jahren grundlegend verändern wird.
Bislang dauerte die Anzucht und Auswertung von Pflanzen immens lang. Im Labor wurden sie bis ins kleinste Detail analysiert, danach dann im Feld eingesetzt und über einen langen Zeitraum hin in ihrem Wachstum beobachtet, um ihre Eigenschaften und Bedürfnisse zu ergründen und letztendlich genau die Pflanzen heranzüchten zu können, welche die besten Eigenschaften aufweisen.
BoniRob Agrar Roboter: Künstliche Intelligenz übernimmt die Feldarbeit
Diesen großen Vorgang der Pflanzenanalyse bezeichnet man als “Bonitur”. “Bonituren werden für Feststellung der Schädigung der Pflanzen durch den Befall von Schädlingen oder Krankheiten erhoben. Sie ermöglichen die Festlegung von Schutz- und Pflegemassnahmen, beispielsweise den Einsatz von Dünger.” (Wikipedia)
Nun ist der Begriff der Namensgeber für einen Roboter, der all diese Arbeiten übernimmt.
Der Bonirob ist in etwa so groß wie ein Kompaktwagen und fährt autonom zu seinem jeweiligen Einsatzort auf dem Feld. Die Kommandos bekommt er über eine Fernbedienung; navigiert wird die Maschine mithilfe von Satelliten- und Lasertechnik. Zwar kommt der Bonirob völlig ohne Fahrer aus, wird aber dennoch in seinen einzelnen Schritten überwacht und geleitet.
Das vom Bundeslandwirtschaftsministerium geförderte Projekt macht sich Techniken der Bilderkennung, Sensorik und des maschinellen Lernens zu Nutze, um eine Robotik-Plattform zu schaffen, die voller Funktionsmöglichkeiten steckt und Arbeiten, wie die Pflanzenanalyse, das Besprühen der Pflanzen oder auch das Vernichten von Unkraut, erheblich erleichtert und beschleunigt.
„Wir nutzen unsere Kompetenz in Sensorik, Algorithmik und Bilderkennung, um auch in für Bosch neuen Arbeitsgebieten zu mehr Lebensqualität beizutragen“, erklärt Professor Dr. Amos Albert, Leiter des Bosch-Start-ups Deepfield Robotics.
Quelle: Deepfield Robotics
Die Bundeskanzlerin ist begeistert
Verschiedene Sensoren und 3D-Kameras, ermöglichen dem Bonirob einzelne Pflanzen zu erkennen, zu vermessen und ihren Gesundheitszustand zu analysieren. Im Frühstadium des Wachstums ist dies eine enorme Herausforderung für die Maschine. Keimlinge ähneln sich oft in ihren Eigenschaften, wie zum Beipspiel der Blattform und –größe. Albert beschreibt die Herausforderung: „In frühen Stadien ähneln sich zum Beispiel die Blätter von Möhren und Kamille sehr.“
Um es dem Bonirob zu ermöglichen diese Unterschiede zu erkennen, müssen sie ihm zuerst einmal beigebracht werden. Dazu schaffen die wissenschaftlichen Mitarbeiter eine gigantische Bild-Datenbank von Pflanzenarten, auf die der Roboter später Zugriff hat. Das kontinuierliche maschinelle Lernen hilft dem Roboter also dabei, seine eigentlichen Aufgaben fehlerfrei und autonom erledigen zu können. Die gewonnenen Daten werden abgespeichert und bei zukünftigen Messungen automatisch hinzugezogen, um den Verlauf des Wachstums der Pflanze analysieren und dokumentieren zu können. „Algorithmen werten die von Scannern erfassten und Kameras aufgenommenen Fotos aus. Die automatisierte Analyse spart viel Zeit und Mühe“, sagt Albert.
Zudem vernichtet der Landwirtschafts-Roboter Unkraut völlig natürlich, ganz ohne den Einsatz von Pestiziden. Dazu fährt er sicher zur Einsatzstelle auf dem Feld, erkennt dort mithilfe der Sensoren und 3D-Kameras das Unkraut zentimetergenau und drückt es blitzschnell mit einem Stempel in die Erde, wo es letzendlich verwelkt.
Der Bonirob ist von Batterie, als auch über einen Generator betreibbar. So kann die Nutzungsdauer und Reichweite den jeweiligen Ansprüchen angepasst werden. Ohne erneute Aufladung kann er bis zu 24 Stunden im Einsatz sein. Für die verschiedenen Anwendungen werden jewels passende Module benötigt, die je nach Bedarf direkt an der Roboter Plattform ausgetauscht werden können.
Der außergewöhnliche Landwirtschafts-Robotor Bonirob wurde bereits mehrfach ausgezeichnet und hat selbst unserer Bundeskanzlerin Frau Dr. Merkel ein Staunen abgewonnen. So erhielt er zum Beispiel 2012 einen Preis der Initiative „365 Orte im Land der Ideen“, sowie, erst kürzlich, den zweiten Platz der „2015 euRobotics Technology Transfer Award’s”.
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Das Entwicklerteam der Fachhochschule Westküste und der Westhof stellen den neuen Feldroboter “Bonirob” vor. Zukünftig soll er für die Beikräuterbekämpfung eingesetzt werden.
Eine neue Generation von Maschinen ersetzt den Menschen
Ökologisch und ökonomisch – der Bonirob ist eine der innovativsten Erfindungen in der Landwirtschaftsforschung. In Zukunft sollen noch weitere Möglichkeiten für den Einsatz des Roboters erforscht und zu seiner Plattformhinzugefügt werden. Unter anderem wird derzeit an Temperaturmessungssensoren und Sensoren zur Messung der Bodendichte geforscht. Auch der gemeinsame Feldeinsatz mit Drohnen und Schwarm-Robotern ist in Planung.