FELDROBOTER IM PRAXISEINSATZ

Transkript

1 F o r s c h e n u n d P r ü f e n i n B i o m a s s e u n d L a n d t e c h n i k J o s e p h i n u m R e s e a r c h FELDROBOTER IM PRAXISEINSATZ UND ZUKUNFTSTRENDS Heinrich Prankl / (Manfred Nadlinger) HBLFA Francisco Josephinum / BLT Wieselburg Deutsch Brodersdorf

2 Schülerinnen/Schüler: 800 Lehrerinnen/Lehrer: 120 Bedienstete Schule: 50 Bedienstete Forschung: 40 Summe Bedienstete: 210 LH-Agrartag - Deutsch Brodersdorf,

3 Die BLT Wieselburg ist der Forschungs- und Prüfbereich in der Landtechnik und Biomasse an der HBLFA Francisco Josephinum ehemalige Bundesanstalt für Landtechnik (BLT) gegründet 1947, dzt. 33 Mitarbeiter Josephinum Research ist eine teilrechtsfähige Einrichtung mit eigener Rechtspersönlichkeit Zur Abwicklung geförderter Forschungsprojekte gegründet 2010, dzt. 9 wissenschaftliche Mitarbeiter LH-Agrartag - Deutsch Brodersdorf,

4 INHALT Was ist ein Roboter? Anforderungen an einen Roboter Roboter in der Landwirtschaft Stand der Technik Forschung und Entwicklung Zusammenfassung und Ausblick LH-Agrartag - Deutsch Brodersdorf,

5 WAS IST EIN ROBOTER LH-Agrartag - Deutsch Brodersdorf,

6 ROBOTERDEFINITIONEN Ein Roboter ist: Eine technische Apparatur, die üblicherweise dazu dient, dem Menschen mechanische Arbeit abzunehmen. Eine stationäre als auch mobile Maschine die von Computerprogrammen gesteuert wird. (Quelle: Was ist das Besondere: Beinhaltet eine hochentwickelte Sensorik Trifft situationsabhängige Entscheidungen Kann bestimmte Funktionen selbsttätig ausführen LH-Agrartag - Deutsch Brodersdorf,

7 MERKMALE EINES ROBOTERS Meist komplexer mechanischer Aufbau umfangreiche Sensortechnik Feldroboter Franc (Francisco Josephinum) intelligente Steuerung umfangreiche Aktorik (elektrisch, hydraulisch, mechanisch) je nach Funktion LH-Agrartag - Deutsch Brodersdorf,

8 ANFORDERUNGEN AN EINEN ROBOTER LH-Agrartag - Deutsch Brodersdorf,

9 ANFORDERUNGEN AN EINEN ROBOTER Physikalische Anforderungen (Kräfte, Leistungen, Geschwindigkeiten, Präzision, Transportvolumen,.) Anforderungen an die Funktionalität (Art und Umfang der Arbeitsfunktionen, welche Werkzeuge) Anforderungen an Navigation und Pfadplanung Betriebswirtschaftliche Anforderungen Sicherheitstechnische Anforderungen Maschinenrichtlinie 2006/42/EG Roboter-Sicherheitsnorm EN ISO :2006 ISO/TS Sicherheit kollaborierender Roboter IEC Funktionale Sicherheit elektronischer Systeme ISO Sicherheit von Landmaschinen LH-Agrartag - Deutsch Brodersdorf,

10 ROBOTER IN DER LANDWIRTSCHAFT STAND DER TECHNIK LH-Agrartag - Deutsch Brodersdorf,

11 ROBOTER IN DER LANDWIRTSCHAFT Innenwirtschaft Melkroboter Fütterungsroboter Entmistungsroboter Aussenwirtschaft Autom. Vorgewendemanagement Autom. Turmsteuerung des Feldhäcksler Hackgerätesteuerung zwischen den Reihen mit Kameras Hackgerätesteuerung in den Reihen mit Kameras Kopplung von zwei Traktoren zu einer Systemeinheit mit nur einem Fahrer (elektronische Deichsel) LH-Agrartag - Deutsch Brodersdorf,

12 JOHN DEERE ITEC PRO / ITEC AUTOLEARN Intelligentes Vorgewendemanagement itec Pro (Intelligent Total Equipment Control) kombiniert Lenkautomatik mit Vorgewendemanagement automatisiert Ablauf sämtlicher Funktionen von Traktor und Anbaugerät: automatische Lenkung des Traktors am Vorgewende Regelung der Fahrgeschwindigkeit Zuschaltung der Zapfwelle punkt - und zeitgenaues Anheben der Front- und Heckanbaugeräte itec AutoLearn Automatisierung des Vorgewendemanagements Automatische Erkennung wiederkehrender Routinen nach dreimaliger Wiederholung LH-Agrartag - Deutsch Brodersdorf,

13 AUTOMATISCHE TURMSTEUERUNG 3D-Kamera oder Laser erkennt den Befüllungsgrad (führt zu gleichmäßiger Befüllung des Anhängers) John Deere Active Fill Claas Auto Fill CNH Automatische Turmsteuerung LH-Agrartag - Deutsch Brodersdorf,

14 HACKGERÄTESTEUERUNG ZWISCHEN DEN REIHEN 1-2 Farbkameras fotografieren Bestand ein bis sechs Reihen Software sucht nach grünen Bildpunkten berechnet daraus die Position der Reihen Hydraulische Lenkeinheit bringt Hackgerät in richtige Position Quelle: LH-Agrartag - Deutsch Brodersdorf,

15 HACKEN IN DER REIHE Bilder von Farbkamera oder Infrarotkamera (1-4 Reihen / Kamera) Software sucht nach Einzelpflanzen (Farbe, Größe, Form, Sollposition) Rechner ermittelt Steuersignal für die Betätigung des Hackorgan und den Seitenverschub des Gerätes Hackorgan wird pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betätigt Hersteller: Poulsen (DK), Steketee (NL), Garford (UK), Ferrari Costrucioni Meccaniche (I) LH-Agrartag - Deutsch Brodersdorf,

16 FENDT GUIDE CONNECT (ELEKTRONISCHE DEICHSEL) Kopplung von zwei Traktoren zu einer Systemeinheit mit nur einem Fahrer Der Fahrer des Führungsfahrzeugs hat die volle Kontrollund Überwachungs-verantwortung für das Folgefahrzeug Der Fahrer muss wichtige Systemeingriffe ins Folgefahrzeug genauso durchführen können, als wenn er direkt auf der Maschine sitzt. Das fahrerlose Fahrzeug muss selbständig in der Lage sein, einen sicheren Zustand innerhalb einer definierten Zeit einzunehmen. Quelle: Xi Zhang / KIT LH-Agrartag - Deutsch Brodersdorf,

17 FORSCHUNG IN DER ROBOTIK LH-Agrartag - Deutsch Brodersdorf,

18 FIELD ROBOT EVENT Internationale Roboter-Wettbewerbe Spielzeug-Roboter müssen zunehmend komplexe Aufgaben vollständig autonom lösen, z.b. Navigation durch Pflanzenreihen Erkennen von Fehlstellen Erkennen von Unkraut Erstellung einer Karte Unkraut besprühen LH-Agrartag - Deutsch Brodersdorf,

19 2016 AGBOT CHALLENGE Bei der agbot Challenge 2016 konkurenzieren sich Teams, um die effizienteste unbemannte Pflanzensämaschine, die in der Lage ist, zwei Sorten von Saatgut über halbmeilenlange Reihen zu pflanzen und Echtzeitdaten unter Verwendung einer mobilen Tracking-Antenne bereitzustellen Ort: Parke County Fairgrounds in Rockville, Indiana on March 25 th and 26 th, LH-Agrartag - Deutsch Brodersdorf,

20 BONIROB (HS OSNABRÜCK) Entwickelt von HS Osnabrück mit Amazone und Bosch Deepfield Robotics (Bosch Start-up) hohe Manövrierbarkeit für Einsätze am Feld geeignet Navigation und Pfadplanung Aufnahmemöglichkeit für verschiedene Anwendungen: Penetrometer Stampfer Weitere Informationen: LH-Agrartag - Deutsch Brodersdorf,

21 ELWOBOT (TU-DRESDEN) Elektrisch angetriebener Pflegeroboter für Obst- und Weinbau Tätigkeiten: Ausbringung von Pflanzenschutzmittel Bearbeitung des Bodens Laubschnitt oder Mulchen, Projektpartner: Hochschule Osnabrück Technische Universität Dresden Forschungsanstalt Geisenheim Firma Raussendorf Karl E. Brinkmann GmbH Obstland Dürrweitzschen AG Weingut Schloss Proschwitz LH-Agrartag - Deutsch Brodersdorf,

22 FRANC FRANC - Field Robot for Advanced Navigation in bio Crops Speziell für Pflegemaßnahmen im Biolandbau Prototyp entwickelt im Rahmen eines Sparkling Science Projekts mit Partner: TU Wien (Projektleitung) Francisco Josephinum HTL Waidhofen Fa. Lutz GmbH Hochschule Osnabrück Bild BLT Wieselburg Elektrischer Antrieb Fernsteuerung mittels Smartphone Bild BLT Wieselburg LH-Agrartag - Deutsch Brodersdorf,

23 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK LH-Agrartag - Deutsch Brodersdorf,

24 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK Steigender Automatisierungsgrad herkömmlichen Maschinen Komplexe Automatikfunktionen sind Voraussetzung für autonome Systeme Navigation ist Stand der Technik aber standardisierte Funktionalität sind vielfach ungelöst Die ersten Roboter kommen bei Spezialanwendungen zu Einsatz Neben der automatischen Arbeitserledigung auch Zusatznutzen (höhere Präzision bei der Arbeit, Dokumentation,..) Ist das schon Zukunft oder bereits Realität? Geht es noch weiter? LH-Agrartag - Deutsch Brodersdorf,

25 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK Transhumanismus = Verschmelzung des Menschen mit den Maschinen In < 50 J. gehört die Zukunft den Maschinen (Terminator) Ist es die nächste Evolutionsstufe der Menschheit? Befreiung von den Grenzen des Fleisches (Qualen, Mängel, Tod, Krankheit usw.) Transhumanisten sitzen in den größten Firmen (Google, Microsoft, Apple, Nokia) Mensch 2.0 (mit Computer-Gehirn-Schnittstelle) Erste Versuche mit Tieren gibt es bereits Zu phantastisch und abgehoben klingen die Ziele, dabei hat es längst schon begonnen.???????????????????? LH-Agrartag - Deutsch Brodersdorf,

26 AB IN DIE ZUKUNFT! Danke für die Aufmerksamkeit! LH-Agrartag - Deutsch Brodersdorf,

27 KONTAKT Heinrich Prankl / (Manfred Nadlinger) HBLFA Francisco Josephinum / BLT Wieselburg / tel.: mail: blt.josephinum.at web: LH-Agrartag - Deutsch Brodersdorf,