Grüne Woche 2024 – DFKI zeigt Erdbeerpflückroboter erstmals der Öffentlichkeit
In drei Hallen stellt das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche
Intelligenz auf der Internationalen Grünen Woche, die vom 19. bis zum 28.
Januar 2024 in Berlin stattfindet, neue Technologien für die
Landwirtschaft vor. Aus dem Bereich Robotik kommt dabei ein
Erdbeerpflückroboter, den das DFKI erstmals der Öffentlichkeit zeigt. In
Halle 23a am Gemeinschaftsstand des Kuratoriums für Technik und Bauwesen
in der Landwirtschaft e.V. ist für den smarten Roboter extra eine Reihe
von Erdbeerpflanzen ausgebracht. Entwickelt wird das System im Projekt
RoLand, koordiniert vom Robotics Innovation Center des DFKI Bremen.
Im Robotics Innovation Center Bremen (RIC) wird derzeit im Projekt RoLand
(Robotische Systeme in der Landwirtschaft) ein kostengünstiges, kleines
und mobiles System entwickelt, das selbstständig Obst ernten soll. Das
konkrete Anwendungsszenario ist die Erdbeerernte im freien Feld, die die
Obstbauern vor zunehmende Herausforderung stellt. Landwirtschaftliche
Betriebe, wie der im Projekt assoziierte Erdbeerhof Glantz, beklagten
einen Rückgang von Saisonarbeitskräften auf der einen sowie gestiegene
Löhne auf der anderen Seite, sagt DFKI-Projektleiter Dipl.-Ing. Heiner
Peters: „Hier setzt unser Roboter an. Er soll die Helfenden bei der Ernte
unterstützen und sie entlasten. Er kann bei Bedarf parallel arbeiten oder
auch nachts eingesetzt werden.“
KI erkennt reife Früchte
Das System ermöglicht eine kostengünstige Automatisierung in der
Landwirtschaft. Auf größeren Feldern ist der Einsatz mehrerer Roboter
denkbar. Die technischen Komponenten des Erdbeerpflückroboters sind eine
mobile Plattform, ein Fruchterkennungssystem und ein Erntegreifer.
Mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) erkennt der Roboter, welche Früchte
reif genug sind, gepflückt zu werden. Potenziell lässt sich diese KI-
Methodik auch auf andere Obstsorten übertragen.
Auf der Grünen Woche wird das System zunächst mit nur einem Greifarm zu
sehen sein, langfristig sind auf beiden Seiten Greifer geplant. Eine der
Herausforderungen für die Forschenden liegt darin, die Roboterarme in die
Lage zu versetzen, einerseits reife Erdbeeren sauber vom Stil zu trennen,
sie andererseits dabei aber nicht zu zerdrücken. Diese Probleme werden im
Projekt derzeit adressiert. Peters: „Unser Ziel ist es, zum Projektende
mit jedem Greifer in sechs Sekunden eine Erdbeere zu pflücken, also
insgesamt alle drei Sekunden eine. Das entspricht in etwa der menschlichen
Pflückleistung.“
RoLand wird vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft über
eine Laufzeit von drei Jahren mit einer Summe von 1,7 Millionen Euro
gefördert. (1.10.21 – 30.9.24). Das Robotics Innovation Center des DFKI
koordiniert das Projekt. Projektbeteiligte sind das Forschungs- und
Transferzentrum (FTZ) der Hochschule für Angewandte Wissenschaft (HAW)
Hamburg, die Othmerding Maschinenbau GmbH & Co.KG sowie der Glantz
Erdbeerhof.
Weitere Informationen:
https://robotik.dfki-bremen.de
Ort: Halle 23a, Sonderschauhalle des BMEL – Roboter in der Landwirtschaft
Stand: Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V.
(KTBL)
Kontakt DFKI: Dipl.-Ing. Heiner Peters
Die weiteren DFKI-Beteiligungen auf der Grünen Woche:
In Halle 3.2, Innovationsforum Landtechnik, präsentieren Forschende aus
Niedersachsen und Kaiserslautern ein gemeinsames offenes KI-Ökosystem für
die Agrar- und Ernährungswirtschaft, das in dem Leuchtturm-Projekt Agri-
Gaia und seinem Schwesterprojekt NaLamKI entsteht.
Während bei der von Agri-Gaia entwickelten Daten-Plattform der Fokus auf
Business-to-Business (B2B)-Anwendungen für Landtechnikhersteller und KI-
Entwickler liegt, adressiert NaLamKI vorrangig die Anwendung von KI-
Diensten für Landwirtinnen und Landwirte. Auf diese Weise entsteht ein
offener KI-Standard für die Agrar- und Ernährungswirtschaft, der von den
unterschiedlichen Ausrichtungen profitiert.
Leuchtturmprojekt Agri-Gaia
Das Leuchtturm-Verbundprojekt Agri-Gaia arbeitet gemeinsam mit Partnern
sowie einer wachsenden Zahl von Unterstützenden aus Verbänden, Forschung,
Politik und Industrie daran, eine offene, dezentrale Infrastruktur für die
Entwicklung und den Austausch von KI-Algorithmen in der Landwirtschaft zu
entwickeln. Die Leitung hat das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche
Intelligenz (DFKI) inne.
Anhand von katalogisierten, interoperablen Entwicklungsplattformen
ermöglicht es Agri-Gaia, dass branchenspezifische Datensätze und KI-
Bausteine als leicht verwendbare Module für agrarwirtschaftliche Prozesse
ausgetauscht werden können. Agri-Gaia schließt damit den Kreis von der
Sensordatenaufnahme im Feld über das Trainieren der Algorithmen auf
entsprechenden Servern bis zu deren kontinuierlicher Aktualisierung und
Optimierung.
Das Ökosystem wird auf Basis der Gaia-X Infrastruktur aufgebaut, die die
Anforderungen der Branche - und damit des Agri-Gaia Ökosystems –
hinsichtlich Datenhoheit, Dezentralität und Multi-Cloud, Edge-Support
sowie Service-Bereitstellung ideal erfüllt. Agri-Gaia demonstriert über
Use-Cases, wie die Branche durch das Ökosystem in die Lage versetzt wird,
die zentralen Fragen effizienter anzugehen und gleichzeitig nachhaltiger
in der Landwirtschaft arbeiten zu können.
Agri-Gaia wird mit 11,75 Millionen Euro vom Bundesministerium für
Wirtschaft und Klimaschutz gefördert und läuft von Januar 2021 bis
Dezember 2024. Zu den Partnern zählen: AgBrain GmbH, Agrotech Valley Forum
e.V., Amazonen-Werke H.Dreyer GmbH & Co.KG, Robert Bosch GmbH, CLAAS
E-Systems KGaA mbH & Co KG, Hochschule Osnabrück, Josef Kotte Landtechnik
GmbH & Co. KG, Maschinenfabrik Bernard Krone GmbH & Co. KG, LMIS AG,
Universität Osnabrück und Wernsing Feinkost GmbH.
NaLamKI: KI-Dienste für Endkunden
Das zentrale Ziel des Verbundprojektes NaLamKI (Nachhaltige Landwirtschaft
mittels KI) ist es, eine Datenplattform zu schaffen, über die KI-Dienste
den Endkunden - Landwirtinnen und Landwirten - angeboten werden können. So
soll die Wirtschaftlichkeit der landwirtschaftlichen Betriebe gesteigert
werden, aber auch die Nachhaltigkeit.
In die KI-Dienste fließen ausgewertete Daten aus konventionellen wie
autonomen Landmaschinen, Satelliten und Drohnen ein, die in einer
Software-Service Plattform zusammengeführt und deren Ergebnisse über
offene Schnittstellen zugänglich gemacht werden. NaLamKI bietet eine
sichere Plattform für Landwirtinnen und Landwirte sowie KI-
Serviceanbieter. Ihnen werden KI-Anwendungen bereitgestellt, die die
großflächige Analyse ihrer Pflanzen- und Bodenbestände ermöglichen. So
können Prozesse, wie etwa Bewässerung, Düngung und Schädlingsbekämpfung,
nachhaltiger gestaltet sowie Wachstum und Ernteertrag gesteigert werden.
NaLamKI wird mit knapp 10 Millionen Euro vom Bundesministerium für
Wirtschaft und Klimaschutz gefördert und läuft von Januar 2021 bis
Dezember 2024. Das Verbundprojekt wird geleitet vom Fraunhofer-Institut
für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut, Berlin zusammen mit der
John Deere GmbH & Co KG, Intelligent Solutions Group, Kaiserslautern.
Zu den Partnern zählen: DFKI, Julius-Kühn-Institut (JKI),
Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen; Universität Hohenheim,
Rheinland-Pfälzische Technische Universität, Fraunhofer Gesellschaft zur
Förderung der Angewandten Forschung E.V., Optoprecision GmbH, NT Neue
Technologien AG, Robot Markers GmbH, Planet Labs Germany GmbH.
Ort: Halle 3.2 (Erlebnis Bauernhof)
Stand: Innovationsforum Landtechnik
Weitere Informationen:
https://www.agri-gaia.de/
