Sensorik & Robotik

Kein Bücken mehr: Erdbeerernte mit dem Roboter

Mit der Erntemaschine Agrobot SW 6010 kann ein einzelner Landarbeiter bequem sitzend ein ganzes Erdbeerfeld abernten. Moderne Sensoren sorgen dafür, dass die Roboterarme ihre Pflückarbeit zielsicher verrichten, das Fahrzeug in der Spur bleibt und am Ende der Reihen selbständig wendet. Dank zunehmender sensorischer Differenzierung und robuster Lösungen schreitet die Automatisierung der Landwirtschaft zügig voran.

Erdbeeren sind gesund, schmackhaft und äußerst beliebt: Jährlich werden weltweit etwa 5 Mio.t geerntet, Tendenz steigend. Die kleine rote Frucht ist allerdings sehr empfindlich, denn im Gegensatz zu Äpfeln oder Bananen reift sie nicht nach. Man muss sie also ernten, wenn sie schon rot, weich und damit leicht verderblich ist. Ein wenig Druck genügt dann bereits, um eine rasant fortschreitende Fäulnis auszulösen. Feinfühlige Pflückerhände unerlässlich, Automatisierung unmöglich – das schien noch vor kurzem eine unumstößliche Regel zu sein.

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Die Ingenieure von Agrobot S.L. mit Hauptsitz im andalusischen Huelva haben die südspanischen Erdbeerfelder täglich vor Augen. Nach gründlicher Analyse der Abläufe und der möglichen Stolpersteine entwickelten sie den Agrobot SW 6010 für die automatische Ernte der Feldfrucht. Das Fahrwerk des Roboters ähnelt einem gewöhnlichen Traktor, auf und unter dem Chassis ist er mit hochkarätiger Automatisierungstechnik ausgestattet. Dabei spielen die Sensoren, welche die Beete, die Pflanzen und die maschinellen Bewegungen erfassen, eine entscheidende Rolle. Vor allem Ultraschall- und induktive Sensoren haben sich mit ihrer bauartbedingten Robustheit in der Landwirtschaft bereits bewährt.

Robuste Sensorik für die Landwirtschaft

Ultraschallsensoren funktionieren nach dem Pulslaufzeit-Verfahren: Sie geben in kurzen Abständen hochfrequente Schallimpulse ab und berechnen aus der Laufzeit des Echos den Abstand zum Objekt millimetergenau. Dabei spielt dessen Farbe und Oberflächenbeschaffenheit keine Rolle. Nebel, Staub und Schmutz haben ebenfalls keinen Einfluss auf die Messgenauigkeit, unter anderem weil die Oberfläche des Wandlers mit hoher Frequenz vibriert und Anhaftungen einfach abschüttelt.

Induktive Sensoren nutzen die magnetische Induktion, um Objekte zu erkennen. Wie auch die Ultraschallsensoren arbeiten sie berührungslos und verschleißfrei. Sie sind ebenfalls unempfindlich gegen äußere Einflüsse, können sehr nah an die zu erkennenden Objekte heranrücken und in kleinen Bauformen auch bei beengten Verhältnissen einen Montageplatz finden. Sehr häufig werden sie zur Kontrolle und Steuerung von bewegten Maschinenteilen eingesetzt.

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