Autonome Feldrobotik – Innovative Automatisierungskonzepte

Autonome Feldrobotik für pflanzenspezifische Feldarbeit mittels einer leichtgewichtigen und elektrifizierten Robotikplattform mit spezifischen Sensorsystemen

Entwicklung von Methoden

• zur kooperativen Umgebungswahrnehmung
• zur automatisierten Pfadplanung 
• zur Integration in die kognitive Prozessautomatisierung aus dem Agricultural Data Space

Fraunhofer bringt dabei langjährige Erfahrungen in den Bereichen Robotik, Antriebstechnik und Schnellladetechnologien ein.

Ein effizientes Zusammenspiel der Technologien unterstützt die landwirtschaftlichen Arbeitsprozesse. Beispielsweise können mittels einer individuellen Pflanzenbehandlung die negativen Effekte eines großflächigen Einbringens von Chemikalien deutlich verringert werden.

Das Projekt leistet einen wesentlichen Beitrag  

• zur kontinuierlichen Messdatenerfassung und Feldbewirtschaftung durch autonomes Agieren,
• zur Einführung zukunftsweisender Antriebstechnik in der Landwirtschaft,
• zur Reduzierung der Bodenverdichtung aufgrund kleiner leichter Einheiten,
• zur Erhöhung der Umweltfreundlichkeit
• und schließlich zum Einsatz modularer Systeme, die dank geeigneter Schnittstellen miteinander kommunizieren.

Wie können Landwirte in einer digitalisierten Welt gesteigerte Produkti­vität mit nachhaltigem Anbau und hoher Qualität in Einklang bringen?

Die hierzu erforschten Grundlagen aus dem Leitprojekt vertiefen einige COGNAC-Partnerinstitute nun im Rahmen von zwei neuen Studien im Auftrag des Sächsischen Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfULG).

Gemeinsam mit dem Fraunhofer IKTS und zwei Vereinen aus dem Energiebereich untersucht das Fraunhofer IVI zum einen neue Ansätze für die dezentrale Energieversorgung in der Landwirtschaft und im ländlichen Raum. Dabei soll das Zukunftspotenzial unterschiedlicher Technologien, wie z.B. Brennstoffzellen, Wärmespeicherung oder Power-to-X erfasst und eine spätere Umsetzung in Demonstrationsanlagen vorbereitet werden. Zum anderen entsteht in Workshops mit der TU Dresden und Industriepartnern ein Konzept für die Entwicklung eines autonomen Schwarmsystems für den Pflanzenbau. Mit Themen wie der kognitiven Auswertung von Sensordaten oder der Implementierung von Standardschnittstellen für die Automatisierung knüpft das Vorhaben nahtlos an die COGNAC-Innovationsbereiche an.

Die Automatisierung mittels Feldrobotik ermöglicht eine kontinuierliche und lokal aufgelöste Erfassung von Sensordaten. Mit den daraus abgeleiteten Informationen lassen sich landwirtschaftliche Arbeitsprozesse weiter optimieren. Entwicklungsziel ist eine leichte, vollständig elektrifizierte Feldrobotereinheit, die aus einer autonom fahrenden Plattform sowie einer Drohne besteht.