Fraunhofer IPK
Ob es Erdbeeren, Tomatenoder scheinbar jede andere Art von natürlich gewachsenen essbaren Produkten, können speziell entwickelte „Pflück“-Roboter entwickelt werden, um sie von Bäumen, Büschen, dem Boden oder wo auch immer sie sonst wachsen könnten, zu pflücken. Ein neues Projekt des deutschen Fraunhofer-Instituts für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK fügt der Liste eine weitere Obstsorte hinzu: Gurken.
Ingenieure des Fraunhofer-Instituts entwickeln einen Doppelarmroboter bestimmt für die automatisierte Ernte von Gurken – und es könnte dazu beitragen, den menschlichen Gurkenpflückern den Rücken zu schonen, die sie derzeit manuell pflücken müssen. Es ist Teil eines E.U. Projekt mit dem Titel CATCH, was (auf Englisch) für „Cucumber Gathering – Green Field Experiments“ steht.
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„Automatisierte, robotergestützte Gurkenernte gehört zu den anspruchsvolleren Aufgaben“, sagte Dr. Dragoljub Surdilovic, einer der Forscher des Projekts, gegenüber Digital Trends. „Die Hauptschwierigkeit besteht darin, die grünen Früchte in der grünen Umgebung zu erkennen und zu lokalisieren und sie zu trennen, ohne die Gurke und die Pflanze zu beschädigen oder zu verletzen.“ Andere Störungen wie Hindernisse [oder] Feuchtigkeit in einer dynamischen, unstrukturierten Umgebung erschweren die Aufgabe.“
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Die Lösung des Teams besteht in der Verwendung einer Kombination aus 2D- und 3D-Kameras sowie multispektraler Sicht, um die Gurken zu erkennen. Dies ist mit einer Erfolgsquote von bis zu 94 Prozent möglich. Die Roboterarme unterstützen die Bildverarbeitungssysteme, indem sie bei der Suche nach Gurken zum Pflücken helfen, indem sie Blätter entfernen. Ziel ist es, dass der Roboter so effizient ist wie ein erfahrener menschlicher Pflücker, der bis zu 13 Gurken pro Minute pflücken kann. Es bietet jedoch die üblichen Vorteile eines automatisierten Ansatzes: nämlich die Möglichkeit einer 24/7-Funktionalität ohne Krankheitstage oder Feiertage.
Allerdings ist es noch nicht ganz bereit für den Einsatz in der realen Welt. „Wir brauchen weitere Forschung und experimentelle Auswertungen“, sagte Surdilovic. „Zunächst sollten wir die Erkennung und Lokalisierung der Gurke verbessern, indem wir zusätzliche Sensoren in den Greifern einbauen. Ein weiteres kritisches Problem ist die Trennung von Gurken. [Die] verarbeitende Industrie erfordert ein exaktes Schneiden der Stängel, ohne die Früchte und die Pflanze zu verletzen. Wir entwickeln hochentwickelte Greifer und Algorithmen, um die Stängel mithilfe von Kraftsensoren zu erkennen, sowie Geräte, die in der Lage sind, den Konturen von Früchten zu folgen, um die Stängel zu erkennen und abzuschneiden.“
Surdilovic schlug vor, dass die Technologie noch etwa zwei Jahre Forschung und Entwicklung benötige, bis sie für den praktischen Einsatz ausgereift sei. „Eine Gemeinschaft von Landwirten und Gurkenproduzenten unterstützt uns und zeigt großes Interesse und Bedarf an Robotertechnologie“, sagte er. „Der Mangel an Saisonarbeitern und relativ höhere Arbeitskosten gefährden die Produktion von Gurken und ähnlichen Sorten, nicht nur in Deutschland, sondern auch weltweit.“
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