Unkraut-Terminatoren
In der EU werden erhebliche Mengen von Herbiziden in der Land- und Forstwirtschaft verwendet. Sowohl aus ökologischer als auch aus ökonomischer Sicht ist es wichtig, deren Nutzung zu reduzieren. Einen Vorschlag zur Lösung dieses Problems stellt die gezielte Dosierung durch Roboter dar. Unterstützt von der EU wollte das Projekt RHEA (Robot fleets for highly effective agriculture and forestry management) solche Systeme entwickeln. Das Konzept umfasste die Entwicklung neuer Generationen von automatischen Flug- und Bodenrobotern, die sowohl chemische als auch physikalische Methoden zur Unkrautbekämpfung einsetzen. Das 15-köpfige Konsortium arbeitete auch an der Entwicklung aller notwendiger Sensoren und Kontrollsysteme. Verschiedene land- und forstwirtschaftliche Anwendungen wurden in Betracht gezogen, einschließlich Breitreihenkulturen, Schmalreihenkulturen und holzige Stauden. Seit August 2010 arbeitete die Gruppe 4 Jahre lang zusammen. Die neuen Wahrnehmungssysteme des Projekts ermöglichten den Robotern, bis zu 90% des Unkrauts zu erkennen. Mit einer Kombination von physikalischen und chemischen Mitteln können die Roboter bis zu 90% der entdeckten Unkräuter vernichten und den Chemikalienverbrauch um 75% im Vergleich zur aktuellen Verwendung reduzieren. Für beide Flugroboter entwickelte RHEA eine leichte Nutzlast für die Wahrnehmung mit optischen und Nahinfrarot-Kameras. Die gesammelten Daten wurden offline verarbeitet, um Unkrautstellen in Weizen- und Mais-Parzellen zu identifizieren und zu lokalisieren. Drei Bodenroboter auf Basis eines kommerziellen Traktor-Fahrgestells wurden entwickelt und mit einem Bodensensorsystem bestehend aus einer optischen Kamera ausgestattet. Die Bildanalyse erfolgte in Echtzeit, um Pflanzenreihen zu identifizieren und das Vorhandensein von Unkraut festzustellen. Damit konnten auch die neuen durch das Projekt entwickelten Unkrautbekämpfungseinheiten präzise gesteuert werden, einschließlich der chemischen und mechanische Systeme. Das Konsortium entwickelte darüber hinaus eine Software-Steuerung (Mission Manager) und alle zugehörigen Untersysteme. Dazu gehörten eine grafische Benutzeroberfläche, drahtlosen Kommunikationssystem, eine Satellitenpositionierungseinheit und ein laserbasiertes Sicherheitssystem. RHEA hat seine Ziele erreicht und zum Abschluss zwei Demonstrationen für Vertreter der Europäischen Kommission durchgeführt. Das Projekt entwickelte erfolgreich verschiedene Systeme, mit denen Roboter automatisch landwirtschaftliches Unkraut erfassen und vernichten können. Die zielgenauen Anwendungen sollen den europäischen Verbrauch von Pflanzenschutzmitteln erheblich reduzieren.
Schlüsselbegriffe
Schädlingsbekämpfungsmittel, landwirtschaftliche Roboter, Unkraut, Land- und Forstwirtschaft
