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BoniRob unterstützt die Pflanzenzüchter

Feldroboter manövriert sich durch die Maisreihen
BoniRob unterstützt die Pflanzenzüchter

Da steckt viel Zukunftsmusik drin: BoniRob, der autonome Feldroboter, soll die Arbeit der Pflanzenzüchter erleichtern Bild: Hochschule Osnabrück
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BoniRob kann sich auf seinen vier lenkbaren Rädern fahrerlos und ohne Fernsteuerung auf dem Acker bewegen und dabei verschiedene Merkmale jeder einzelnen Pflanze messen. Diese sogenannte Bonitur zeigt, ob Pflanzen gut ernährt sind oder unter Wassermangel und Krankheiten leiden.

Der autonome Feldroboter BoniRob bewegt sich mit seinen rund 500 kg auf vier einzeln angetriebenen Rädern und ist mit jeder Menge Sensorik, Elektronik und Software ausgestattet. Das Navigationsmodul wertet Messdaten eines 3D-Laserscanners aus, die zur Ansteuerung der Radnaben-Elektromotoren dienen. So erkennt BoniRob auch Reihenlücken, -anfänge und -enden und kann sich selbsttätig auf den Feldern bewegen, ohne Pflanzen zu beschädigen.

Jedoch kann der Feldroboter weit mehr als nur selbstständig durch die Maisreihen zu manövrieren. Das Modell besitzt unterschiedliche Sensoren, mit denen er einzelne Pflanzen identifizieren, messen und deren Versorgungs- und Gesundheitsstand überprüfen kann. „Mit Lichtgitter, Laser-Abstandssensoren, 3D-Kameras und einem Spektralsensor gewinnt BoniRob zahlreiche Daten und kann so den Fingerabdruck jeder einzelnen Pflanze erstellen“, erklärt Prof. Dr. Arno Ruckelshausen, Projektleiter an der Hochschule Osnabrück. „Später kann das Modell den genauen Standort einer bestimmten Pflanze wiederfinden und ihre Merkmale erneut vermessen. So können wir den genauen Wachstumsverlauf jeder Pflanze dokumentieren“, so der Physik- und Sensorik-Professor weiter. Diese Aufgaben werden an der Hochschule und mit den beteiligten Unternehmen Amazone und Bosch im interdisziplinären Team bearbeitet. Von Seiten der Hochschule sind die Arbeitsgruppen aus der Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik sowie der Fakultät Agrarwissenschaften und Landschaftsarchitektur beteiligt. Auch die aus den beiden Arbeitsgruppen hervorgegangenen Startup-Unternehmen FARMsystem und iotec wirken mit.
Erste Einsatzbereiche von BoniRob sind Pflanzenzüchtung und Feldversuchswesen. Mit seinen genauen, objektiven Vermessungen macht der Feldroboter aufwendige Bonituren mit dem menschlichen Auge weitgehend überflüssig. Später sollen noch weitere Anwendungen folgen. In dem neuen Forschungsprojekt „RemoteFarming.1“ soll BoniRob lernen, Unkraut in Möhrenfeldern zu zupfen. „Hier geht es um die Systemintegration eines autonomen Feldroboters im ökologischen Landbau“, so der Osnabrücker Wissenschaftler. Dabei wird BoniRob mit einem Aktor für die Unkrautregulierung ausgestattet. Ziel ist, dass der Roboter mit Hilfe der Bildverarbeitung Nutzpflanzen und Unkraut erkennt, zunächst unter Einbeziehung des Menschen am Tele-Arbeitsplatz und später auch alleine. Dabei muss der Feldroboter unter dem Einfluss vieler Störgrößen und variabler Bedingungen arbeiten. „Der Einsatz eines Roboters, der in Zukunft ganz ohne menschliches Zutun Unkrautregulierung übernimmt, ist für die Landtechnik und den ökologischen Landbau sehr interessant“, sagt Ruckelshausen. Er ist optimistisch, dass die Wirtschaft die Ergebnisse seines Projekts umsetzen wird. Auch das Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Verbraucherschutz (BMELV) ist vom Nutzen des Verbundprojekts überzeugt und fördert die Hochschule Osnabrück mit rund 900 000 Euro. ub
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