Irgenwo auf einer Erdbeerfarm in Florida befinden sich die Operationen eines Roboters, der reife Beeren erkennen, pflücken und verpacken kann, in einer Testphase. Er arbeitet schneller als menschliche Hände, mit mehr Präzision und offensichtlich ohne müde zu werden.
Solche Roboter haben auch begonnen, in andere Bereiche der Landwirtschaft vorzudringen, die oft als einer der am wenigsten technologieabhängigen Sektoren angesehen wird. Laut der Forschungsfirma Mordor Intelligence war der Markt für Automatisierung in der Landwirtschaft und Mechatronik im Jahr 2018 3,4 Milliarden US-Dollar wert und könnte zwischen 2019 und 2024 mit einer jährlichen Wachstumsrate von über 24 Prozent wachsen.
Mehrere Faktoren treiben diese Akzeptanz der Automatisierung in der Landwirtschaft voran. In Kombination mit Praktiken wie dem Indoor-Farming könnten Roboter helfen, den Ertrag der Pflanzen in einer Umgebung zu verbessern, in der das unvorhersehbare Klima zu einem großen Anliegen wird. Der Mangel an Arbeitskräften schadet auch Landwirten auf der ganzen Welt.
Die Landwirtschaft ist ein Segment, das mehrere verschiedene Arten von Prozessen umfasst. Das bedeutet, dass es hier mehrere Dinge gibt, die Roboter tun können. Hier ist ein Blick auf die fünf Hauptbereiche, in denen autonome Maschinen einen Einfluss haben.
Ernte und Pflücken
Dies ist derzeit die beliebteste Arbeit für Roboter in der Landwirtschaft. Während das Pflücken einer Frucht wie eine einfache Handlung klingt, ist der gesamte Prozess, die Frucht zu finden, zu wissen, ob sie reif genug zum Pflücken ist, und sie dann ohne Beschädigung zu pflücken, alles andere als einfach. Es erfordert eine Kombination aus fortschrittlicher Maschinenvision, geschickten Roboterfingern und Navigationssystemen.
Der Arm, der die Frucht pflückt, sollte maßgeschneidert für die Art von Frucht sein, die er pflücken soll. Zum Beispiel benötigen Himbeeren eine zartere Berührung als Äpfel und Orangen, was mit einer geeigneten Mischung aus Sensoren, linearen Aktuatoren für die Landwirtschaft und Getrieben, die in optimaler Konfiguration gehalten werden, erreicht werden sollte.
Unkrautbekämpfung
Jetzt sind Roboter hier, um sorgfältig durch das Feld zu gehen und Mikrospritzer von Herbizid nur auf Unkräuter zu sprühen, was die Umweltbelastung begrenzt und die Gesamteffizienz verbessert. Maschinenvision und künstliche Intelligenz (KI) ermöglichen es diesen Robotern, Unkräuter von Pflanzen zu unterscheiden. Einige dieser Roboter verfügen sogar über eine zweite Kamera, die kontinuierlich die Auswirkungen auf das Unkraut überwacht, sobald das Herbizid gesprüht wird. Seit Jahren verlassen sich Landwirte auf die Massenbesprühung von Herbiziden, um Unkräuter aus ihren Feldern zu entfernen. Pflanzen werden genetisch modifiziert, um den Herbiziden standzuhalten, aber der Prozess hat Auswirkungen auf die Umwelt und macht die Unkräuter allmählich chemikalientolerant.
Beschneiden, Ausdünnen, Mähen usw.
Ähnlich wie beim Ernten und Pflücken erfordern Aktionen wie Beschneiden und Ausdünnen zarte Hände, die wissen, wo man schneiden muss. Aktionen wie das Mähen sind etwas einfacher, weshalb wir bereits große Anstrengungen unternehmen, um Rasenmäher-Roboter auf den Markt zu bringen.
Phänotypisierung
Phänotypisierung bezieht sich auf den Prozess der Bewertung der Gesundheit einer Pflanze durch Beobachtung ihres physischen Erscheinungsbildes. Obwohl es einfach erscheinen mag, ist dies eine mühsame Aufgabe in großen Farmen, in denen jede Pflanze einzeln untersucht werden muss.
Glücklicherweise machen Roboter dies einfacher. Mit Sensoren wie Wettermonitoren und hyperspektralen Wärmebildkameras können diese Maschinen die Dimensionen der Pflanzen messen, die dann an einen Computer weitergegeben werden können, der prädiktive Wachstumsmodelle entwickeln kann. Dies wird Landwirten helfen zu verstehen, ob eine Pflanze besondere Aufmerksamkeit im Voraus benötigt.
Sortierung und Verpackung
Aus der Perspektive eines Landwirts ist dies der letzte Schritt der Produktion, der eine sorgfältige Handhabung des Produkts erfordert, während gleichzeitig eine ordnungsgemäße Verpackung sichergestellt wird. Diese können in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass die Produkte länger haltbar sind. Roboter sind ein ideales Werkzeug in diesem Segment, da sie im Gegensatz zu Menschen in jeder Art von Umgebung arbeiten können.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Über den Autor
Prasanth Aby Thomas hat umfassend über globale Sicherheit, Automatisierung und intelligente TechnologienIndustrien geschrieben. Er ist Senior Journalist und Technikreporter und hat mit mehreren Publikationen in Indien und im Ausland gearbeitet. Er hat einen Master-Abschluss in Internationalem Journalismus von der Universität Bournemouth, Dorset.