Deutsche Wissenschaftler entwickeln autonome Roboter zum Beschneiden von Obstbäumen

Deutsche Wissenschaftler entwickeln autonome Roboter zum Beschneiden von Obstbäumen

Grundvoraussetzung für gesunde und nachhaltige Bäume ist ein regelmäßiger und professioneller Schnitt. Nach Angaben der Deutschen Universität Hohenheim werden rund 80% der Obstbäume in Deutschland nicht regelmäßig beschnitten, obwohl sie dadurch strukturell stärker und krankheitsresistenter werden. Infolgedessen werden die Bäume krank oder sterben ab.

Jetzt will ein Projekt an der Universität Hohenheim in Stuttgart künstliche Intelligenz unterstützen. Ingenieure arbeiten an der Entwicklung eines autonomen Roboters, der in Zukunft weitgehend selbstständig Bäume beschneiden wird, damit sie bei guter Gesundheit altern.

Der autonome Roboter namens Phoenix wurde vom Landtechniker Hohenheim, Dr. Reiser, in Zusammenarbeit mit dem Doktoranden Jonas Straub und dem Forschungsassistenten Jonas Boysen auf dem Gebiet der Verfahrenstechnik in der Fabrikproduktion entwickelt.

Wissenschaftler montierten einen zusätzlichen Roboterarm an einem vorhandenen mobilen Prototyp. Dieser Gelenkarmroboter kann sich frei in alle Richtungen bewegen, so dass jeder Punkt in seiner Reichweite gesteuert werden kann. Der Arm ist außerdem mit speziellen Sensoren ausgestattet, mit denen Bäume und ihre Strukturen navigiert und erkannt werden können.

Der Schnittroboter sollte jede Schnittmission starten, indem er zuerst um den Baum fährt und 3D-Scans mit dem eingebauten LiDAR-Scanner und einer optischen Kamera durchführt. Der integrierte Computer verwendet dann die gescannten Daten, um ein Baummodell zu erstellen, das die dreidimensionale Struktur seiner Krone zeigt. Die AI-basierte Software analysiert dann diese Struktur und bestimmt, welche Zweige geschnitten werden müssen, um die Krone in optimaler Form zu halten.

Schließlich führt der Phönix den eigentlichen Schnitt automatisch mit einer kleinen Säge am Ende des Gelenkarms durch, um problematische Äste zu entfernen.

“”Wir arbeiten derzeit daran, dem Computer beizubringen, wo der Roboter die Säge platzieren soll, ” sagte Dr. Reiser. “”Das Beschneiden von Bäumen ist eine Wissenschaft für sich, und wir könnten fast von Philosophie sprechen. “”

Der aktuelle Prototyp des Schnittroboters muss noch manuell an den verschiedenen Bäumen und Schnittstellen gesteuert werden. In Zukunft wird Phoenix jedoch in der Lage sein, Obstgärten mithilfe einer Kombination seiner Bordsensoren und eines Navigationssystems autonom zu navigieren und Äste bis zu einer Höhe von sieben Metern zu schneiden.

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