Gut zu wissen

Ganz neu ist der fahrerlose Robotti nicht mehr. Erstmals zu sehen war der Agrar­roboter des dänischen Unternehmens Agrointelli auf der Agritech­nica 2017. Inzwischen sind europaweit bereits 24 dieser autonom arbeitenden Geräteträger im Einsatz, einer davon in einem Projekt der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft. Mit einem weiteren Robotti 150D tourte Agrointelli während der vergangenen Saison durch die Lande und säte Mais unter anderem auf Flächen der Agravis Future Farm im niedersächsischen Suderburg im Landkreis Uelzen.

Agrarroboter Agrointelli Robotti 150D: Per Tieflader zum Feld

Ein Lkw mit Transportplattform brachte den fast 5 m breiten und rund 3 t schweren Roboter zum Feld. Von dort fuhr ihn ein Mitarbeiter per Funkfernbedienung zum Startpunkt seiner vorgeplanten Route. Nachdem die Automatik aktiviert war, drehte er anschließend autonom seine Runden. Bei unserem Einsatz legte er Mais mit einer vierreihigen pneumatischen Einzelkorn­sä­maschine NC von Monosem.
Angebaut war das Gerät am Dreipunkthubwerk des Robotti. Dieses befindet sich nicht wie bei Traktoren im Heck, sondern im Anbauraum zwischen den vier Rädern. Das Hubwerk kann bis zu 750 kg heben. Außerdem ist der Roboter von Agrointelli mit drei doppeltwirkenden Hydraulikventilen und einer Zapfwelle ausgestattet.
Der Robotti fährt auf vier gleich großen Rädern mit der Bereifung 320/65 R 16 oder 260/70 R 16. Alle vier sind hydrostatisch angetrieben, die vorderen zwei sind lenkbar. Damit kann der Roboter sogar auf der Stelle wenden. Er braucht also wenig Platz am Vorgewende. Zwei Vierzylinder-Dieselmotoren von Kubota mit je 53 kW/72 PS liefern die Energie für den Fahrantrieb und für die weiteren Hydraulikfunktionen.

Autonomes Arbeiten nach Plan

Damit der Feldroboter weiß, was er zu tun hat, muss der Betriebsleiter die Fahrspuren und die einzelnen Arbeitsschritte am Vorgewende genau vorplanen. So muss die Steuerung beispielsweise wissen, wo der Roboter wie wenden soll. Ebenso, wo die Hydraulik das Arbeitsgerät wie hoch aus­heben und wieder absenken soll.
Das alles legt der Betriebsleiter im Webportal von Agrointelli fest: Auszuwählen sind die Feldgrenzen, das Arbeitsgerät, die Breite bzw. die Art des Vorgewendes sowie die Start- und Endpunkte des Einsatzes.
Die Feldgrenzen von neuen Schlägen können als Shape-File in das Portal hochgeladen werden. Ansonsten findet der Anwender bereits vorhandene Felder in einer Liste. Ebenso sind bereits eingepflegte Anbaugeräte aus einer Liste auswählbar. Beim Erfassen neuer Geräte müssen die Abstände des Arbeitsaggregats zur GPS-Antenne sowie weitere wichtige Parameter für die automatische Gerätesteuerung hinterlegt werden: z. B. Fahrgeschwindigkeit, Arbeitsbreite, Aushubhöhe und Absenktiefe, Schwimmstellung ja oder nein, Zapfwellenbetrieb.
Das webbasierte Programm berechnet automatisch das ideale Spurmuster für den Schlag und das Anbaugerät, nachdem Fragen zum gewünschten Spurverlauf beantwortet sind. Zum Beispiel, ob der Roboter auf der Stelle wenden soll, ob es für schräge Vorgewende eine Section-Control-Funktion gibt, oder ob der Roboter parallel zu einer Feldgrenze arbeiten soll. Die AB-Referenzlinie lässt sich alternativ auch manuell festlegen, oder es kann eine bereits aufgezeichnete Spur aus einem anderen Lenksystem hochgeladen werden. Darüber hinaus gibt der Betriebsleiter vor, wie der Roboter die Spuren abarbeiten soll, z. B. Spur für Spur, in Schleifen oder in Beeten.
Nachdem alle Fragen beantwortet sind, zeigt eine Vorschau das Spurmuster. In dieser Vorschau kann der Betriebsleiter durch Anklicken einzelne Spuren ausschließen. Entspricht das Spurmuster seinen Vorstellungen, startet er die Aufbereitung des Spurplans für den Robotereinsatz — in unserem Fall für die Maisaussaat mit einem vierreihigen Einzelkornsägerät.
Die Verarbeitung der Daten kann wenige Minuten bis zu einer Stunde in Anspruch nehmen. Je größer und komplexer das Feld ist, desto länger dauert der Prozess. Sobald der Auftrag mit den Spuren fertig ist, sendet das Webportal eine E-Mail an den Betriebsleiter und gibt ihm auf diese Weise Bescheid, dass der Roboter nun startklar ist. Per Mobilfunk hat die Robotersteuerung Zugriff auf die für ihn im Webportal hinterlegten Arbeitsaufträge. Am Display des Roboters wählt der Betriebsleiter den Auftrag aus. Nach dem Start des Auftrags zieht der Roboter satellitengelenkt Runde für Runde seine Bahnen. Dafür ist er mit einem GNSS-Empfänger mit 20 Hz von Hemisphere ausgestattet, der die Satellitensignale mit RTK korrigiert. Möglich ist dies mit Korrekturdaten aus einem RTK-Netz oder von einer festen Basisstation. Bei dem Einsatz in Suderburg navigierte der Roboter mit dem RTK-Signal aus dem Netz von geo-konzept.

Im Feld gefangen

Damit es bei der fahrerlosen Arbeit keine Unfälle gibt, hat Agrointelli mehrere Sicherheitsvorkehrungen getroffen. Erstens stellt die Feldgrenze einen virtuellen Zaun dar. Außerhalb des eingezäunten Bereichs ist der Automatikbetrieb nicht aktivierbar. Zweitens stoppt der Robotti seine Fahrt im Fall eines RTK-Ausfalls, der länger als 60 Sekunden dauert. Einen Überbrückungsmodus gibt es nicht.
Drittens erkennt ein 3D-Scanner Hindernisse. Der Roboter bremst und bleibt zur Not stehen, wenn sich z. B. ein Mensch oder ein Tier im Sichtfeld des sogenannten Lidar-Sensors befindet. Viertens sind vorne und an den Seiten Tastbügel montiert. Bei Gegen­druck stoppt der Roboter sofort seine Fahrt. Und als allerletzte Sicherheitsstufe gibt es Notausknöpfe an der Maschine. Auch mit Hilfe der Fernbedienung oder über die Stoppfunktion im Webportal lässt sich der Roboter im Notfall zum Anhalten bringen.
Verschwindet das Hindernis nicht innerhalb einer einstellbaren Zeitspanne aus dem Sichtfeld des Laserscanners, bleibt der Roboter stehen und fährt nicht wieder selbstständig los. Der Maschinenbediener muss dann die Automatik am Display des Roboters erneut aktivieren.

Überwachung aus der Ferne

Zwar sollte derzeit immer ein Maschinenbediener vor Ort bleiben und die Arbeit des Roboters vom Feldrand aus überwachen. Trotzdem ist der Roboter auf Wunsch mit zwei Kameras ausgestattet, die den Bereich vor dem Roboter und die Arbeit des Anbaugeräts kontrollieren. Die Kameras senden ihre Videobilder an das Webportal von Agrointelli. Somit kann der Betriebsleiter im Büro oder an einem mobilen Gerät die Videos ansehen und jederzeit überprüfen, ob der Roboter seine Arbeit planmäßig ausführt. Das Telemetriesystem übermittelt zudem den Roboterstandort, die bearbeitete Fläche sowie weitere Zustandsdaten z. B. vom Motor.

Was uns sonst noch auffiel:

Bildergalerie

Tabellen und Grafiken

Fazit

Fazit

Agrointelli hat die Serienproduktion des Robotti 150 D gestartet. Der diesel-hydraulisch angetriebene Feldroboter hat mit zwei Motoren insgesamt 144 PS. Die Dreipunkt­hydraulik im Anbauraum zwischen den vier gleich großen Rädern hebt bis zu 750 kg Gewicht. Ob Hubkraft und Leistung des Fahrantriebs auch für 3 m breite Bodenbearbeitungsgeräte ausreichen, ist zu bezweifeln. Die Aussaat von Mais mit einer vierreihigen Sämaschine hingegen funktionierte bei unserem Einsatz im Rahmen einer Vorführung gut.