Die Automatisierung der Feldarbeit durch Roboter nimmt langsam Formen an, die ersten Modelle sind auf österreichischen Feldern unterwegs. Die verstärkte Nutzung von autonomen Systemen ermöglicht eine Neuausrichtung des Designs der Maschinen und Geräte, angepasst an eine zukunftsorientierte Bewirtschaftung der Agrarflächen, ist aber auch mit vielen neuen Herausforderungen verbunden.

Unter anderem sind folgende von größter Bedeutung für den praktische Einsatz:

  • Monitoring der Arbeitsqualität der eingesetzten Geräte und Roboter
  • Vollautonomer Betrieb auf dem Feld (rechtliche und technische Anforderungen)
  • Standards: Hard- und Software-Schnittstellen für Entwickler von Robotern & Geräten für autonome Systeme
  • Je nach Antriebsart die Energieversorgung
  • Autonome Fahrt von Feld zu Feld

 

Auch wir vom AIL und den RWA Farming Innovations hatten im ersten Halbjahr 2023 viele Feldeinsätze mit dem Geräteträger ORIO von Naïo Technologies bei Zuckerrübe und Sojabohne, ausgestattet mit einem Verschieberahmen von „Tillett and Hague“ und klassischen Hackwerkzeugen in Leichtbauweise.

Erkenntnisse von unseren Feldeinsätzen

Monitoring der Arbeitsqualität

Im Rahmen unserer Feldeinsätze stellte sich das Monitoring der Arbeitsqualität als ein enorm wichtiger Faktor heraus. Was sonst der/die Traktorfahrer:in übernimmt, muss in diesem Fall der Roboter übernehmen: Die Beurteilung der Arbeitsqualität und Reaktion darauf, d.h. automatische Anpassung von Einstellungen ist unerlässlich. Oft ist es einfach ein Hackelement, das sich verstopft, oder ein Stein, der sich darin verklemmt, was in weiterer Folge zu Problemen führt. In so einem Fall muss der Roboter reagieren. Ein System zur Überwachung der Arbeitsqualität befindet sich von Seiten Naïo Technologies aktuell noch in Entwicklung.

Autonomer Betrieb von Robotern

Die Navigation von Feldrobotern mittels RTK GNSS funktioniert sehr gut und bietet ideale Voraussetzungen für die autonome Bewirtschaftung von Agrarflächen. Die Herausforderung für autonome Systeme besteht aber darin, diese Informationen anhand von Sensorinformationen aus der Umwelt zu verifizieren, also stimmt die Karte mit der Realität überein oder nicht, sowie auch sicherheitsrelevante Informationen über Hindernisse und dergleichen zu erfassen. Das Sicherheitssystem von ORIO umfasst taktile Berührungssensoren (Bumper), Laserscanner sowie auch Geofencing und ermöglicht aus rechtlicher Sicht einen unbeaufsichtigten Betrieb. Dieses konnte allerdings in der Praxis noch nicht getestet werden. Zur Kommunikation mit dem Roboter steht die App Naïo Companion zur Verfügung.

Schnittstellen

In der klassischen Landtechnik haben sich bereits verschiedene Schnittstellen etabliert, bei der Agrarrobotik ist das aktuell noch nicht der Fall. Hardwareseitig stellt ORIO einen Dreipunktanbau Kat. II für das Ankoppeln verschiedenster Geräte zur Verfügung. Softwareseitig gibt es leider noch keine Standards, wie Daten/Signale mit anderen Geräten ausgetauscht werden können. Der Datenaustausch zwischen Robotern, auch der zwischen Robotern unterschiedlicher Hersteller, wird zukünftig an Bedeutung gewinnen. Aufgrund der Beschränkung hinsichtlich Schnittstellen (keine Hydraulik und Pneumatik etc.), Design sowie niedrigeren Gewichtsgrenzen des Dreipunktanbaus kommt nur eine begrenzte Art von Geräten für die Integration in Frage.

Energieversorgung

Die Menge und Verfügbarkeit von Energie ist bei elektrisch angetriebenen Feldrobotern ein kritischer Punkt, da stark begrenzt durch die Kapazität der Batterien. Mit dem größten ORIO-Batteriepaket ist eine Arbeitszeit von etwa 8-9 Stunden realistisch. Dies ermöglicht einen praktikablen Einsatz. Wenn keine Ladeinfrastruktur direkt bei den landwirtschaftlichen Flächen vorhanden ist, muss allerdings auch die Logistik für das Aufladen der Batterien berücksichtigt werden.

Autonome Fahrt von Feld zu Feld

Für die großflächige Integration von Robotern in den landwirtschaftlichen Arbeitsprozess ist in weiterer Folge auch die autonome Fahrt von Feld zu Feld von Bedeutung.

Die Roboter müssen sich an den Anforderungen und Erwartungen der Kund:innen messen lassen, denn für diese werden Sie entwickelt. Durch unsere ersten Einsätze eines praxistauglichen Systems auf einem landwirtschaftlichen Betrieb konnten wir wichtige Erfahrungen sammeln, welche für zukünftige Weichenstellungen für den Bereich Agrarrobotik in der RWA und den Lagerhaus-Genossenschaften Berücksichtigung finden werden.

Foto: (c) RWA