Können Follow-Me-Roboter in der Landwirtschaft eingesetzt werden?

Wenn Sie an einem geschäftigen Erntetag durch einen kommerziellen Bauernhof gelaufen sind, haben Sie wahrscheinlich eine Handvoll Landarbeiter gesehen, die zwischen den Reihen hin und her huschten, Tonnen voller Äpfel schleppten, Paletten mit Blattgemüse beluden oder Bewässerungsleitungen mit schweren Eimern nachfüllten. Es handelt sich um eine körperlich anstrengende Arbeit, und in vielen Teilen der Welt ist es schwierig, zuverlässige Arbeitskräfte dafür zu finden – insbesondere, da die landwirtschaftlichen Kosten steigen und die Arbeitnehmer sich für weniger körperlich anstrengende Jobs entscheiden. Deshalb ist eine der häufigsten Fragen, die ich bekomme, wenn ich Landwirte auf Messen oder Feldtagen treffe: „Können die Follow-Me-Roboter, die Sie bauen, tatsächlich auf meinem Bauernhof funktionieren?“

Jahrelang wurden Follow-me-Roboter hauptsächlich in Lagerhäusern, Krankenhäusern oder kleinen Innenbüros eingesetzt, wo sie bei allem halfen, vom Umzug von Kartons bis hin zur Lieferung medizinischer Hilfsgüter. Aber als Lieferant von Follow-me-Robotern habe ich die letzten fünf Jahre damit verbracht, unsere Designs in einer Vielzahl von nicht-traditionellen Bereichen zu testen, und die Landwirtschaft entwickelt sich schnell zu einem der vielversprechendsten Anwendungsfälle für diese Technologie. Lassen Sie uns erläutern, wie diese Roboter auf einen Bauernhof passen, was funktioniert, was optimiert werden muss und warum sie nicht nur eine Spielerei sind – sie könnten viele der größten Probleme lösen, mit denen Landwirte täglich zu kämpfen haben.

Lassen Sie uns zunächst klarstellen, was ein Follow-Me-Roboter eigentlich ist. Im Gegensatz zu autonomen Traktoren, die durch vorab kartierte Felder navigieren, sind Follow-me-Roboter so konzipiert, dass sie einen menschlichen Bediener in Echtzeit verfolgen und ihre Geschwindigkeit und ihren Weg an die Route anpassen, die die Person einschlägt. Einige verwenden LiDAR, andere verwenden kamerabasierte Computer Vision, und unsere Linie verwendet eine Mischung aus beidem, um unebenes Gelände, Staub und gelegentlich streunende Hühner oder Bauernhofhunde zu bewältigen. Die Grundidee ist einfach: Ein Arbeiter trägt ein kleines Etikett oder trägt ein Gerät, und der Roboter bleibt direkt hinter ihm und trägt zusätzliche Werkzeuge, geerntete Produkte oder Vorräte, sodass der Arbeiter nicht ständig zu einem Lastwagen oder Schuppen hin und her fahren muss.

Auf einem typischen Gemüseanbau beispielsweise durchläuft ein Erntetrupp an einem einzigen Tag 10 Hektar Reihenfläche. Jeder Arbeiter füllte möglicherweise 20 bis 30 Tonnen Obst und Gemüse mit einem Gewicht von jeweils 20 bis 25 Pfund. Schon das gleichzeitige Tragen von zwei Stollen über unebene Feldwege ist anstrengend und verringert die Erntemenge, die ein Arbeiter an einem Tag ernten kann. Ein Follow-me-Roboter kann 500 bis 1.000 Pfund dieser Ernte transportieren und folgt dabei dem Arbeiter Schritt für Schritt, so dass er seine Ernte nie absetzen muss, um sie zu transportieren. Das bedeutet täglich 2 bis 3 Stunden mehr produktive Zeit pro Arbeiter und weniger Belastung für den Rücken – was sehr wichtig ist, wenn man während der Ernte 12-Stunden-Tage arbeitet.

Aber es geht nicht nur ums Ernten. Landwirte müssen alles von Saatgutbeuteln über Dünger bis hin zu Gartenscheren auf dem gesamten Bauernhof bewegen. UnserTransportwagen für Baumaterialienist für Baustellen konzipiert, aber wir haben ihn von Landwirten so umbauen lassen, dass er 1.200 Pfund Saatschalen, Mulch oder Zaunpfähle zwischen den Feldern transportieren kann. Er bewältigt mühelos losen Kies, Schlamm und sogar kleine Steigungen, was genau die Art von Gelände ist, die man auf den meisten Familienbauernhöfen findet. Sogar unsereIndoor-Folgeroboter, für enge Lagerräume konzipiert, funktioniert in Gewächshausgängen mit einer Breite von nur einem Meter – perfekt für den Transport von Topfkräutern oder kleinen Produkten zwischen Wachstumstischen.

Natürlich funktioniert keine Technologie auf Anhieb perfekt. Die größte Herausforderung bei der Anpassung von Follow-Me-Robotern für die Landwirtschaft war die Variabilität des landwirtschaftlichen Geländes. Ein Lager ist flach und vorhersehbar; Auf einem Feld gibt es Spurrillen von Traktoren, Schlamm nach Regen und hohes Unkraut, das die Sensoren des Roboters verwirren kann. Frühe Prototypen, die wir auf einer Maisfarm in Iowa getestet haben, blieben immer wieder im weichen Schlamm zwischen den Reihen stecken. Wir mussten das Traktionssystem aufrüsten, auf größere Profilräder umsteigen und die Computer-Vision-Algorithmen optimieren, um sich bewegende Trümmer wie wehende Blätter zu ignorieren. Nun, unserObstgartentransporterDas speziell für Obstgärten gebaute Modell verfügt über eine modifizierte Aufhängung, die geneigte Reihen und tief hängende Äste bewältigt, ohne dass sie entgleisen. Wir haben es letztes Jahr auf einer 20 Hektar großen Apfelplantage in Washington getestet und es hat die Zeit, die Arbeiter mit dem Schleppen von Apfelkörben verbringen, um 40 % reduziert. Das ist keine geringe Zahl für einen Betrieb, der versucht, einen knappen Erntetermin einzuhalten.

Ein weiteres häufiges Problem sind die Kosten. Kleine Familienbetriebe arbeiten oft mit geringen Gewinnspannen, und 15.000 US-Dollar für einen Roboter auszugeben, mag wie ein Luxus erscheinen. Aber wenn man die Arbeitseinsparungen berechnet: Ein einzelner Roboter kann zwei Arbeiter ersetzen, die sonst Produkte transportieren würden, und er braucht keine Pausen, keine Krankenversicherung oder Urlaubszeit. Außerdem kann es 12-Stunden-Tage bei Regen oder milder Hitze arbeiten, was mehr ist als die meisten Saisonarbeiter. Wir haben kürzlich mit einer 50 Hektar großen Beerenfarm in Oregon zusammengearbeitet, die in drei unserer Follow-Me-Roboter investiert hat. In einer Erntesaison sparten sie über 60.000 US-Dollar an Arbeitskosten und verringerten den Schaden an den Erzeugnissen um 15 %, da die Roboter die Stollen sorgfältiger tragen als die Arbeiter, die sich beeilen, die Reihen fertigzustellen.

Es ist auch wichtig, ehrlich zu sein, was Follow-Me-Roboter (noch) nicht können. Es handelt sich dabei nicht um autonome Traktoren, die selbstständig ein Feld pflügen können. Sie verfügen nicht über die nötige Präzision, um empfindliche Erdbeeren zu pflücken oder kranke Tomatenpflanzen zu erkennen. Aber sie erledigen die sich wiederholenden, körperlich anstrengenden Arbeiten, die niemand machen möchte – und das ist die halbe Miete. Landwirte nutzen bereits eine Mischung aus Technologien: Drohnen zur Kartierung von Schädlingsherden, Sensoren zur Verfolgung der Bodenfeuchtigkeit und Follow-me-Roboter zur Handhabung der beweglichen Teile. Es geht nicht darum, Landwirte zu ersetzen; Es geht darum, ihnen Werkzeuge an die Hand zu geben, mit denen sie ihre Arbeit besser erledigen können.

Ich habe mit vielen Leuten gesprochen, die sagen, dass Roboter die Landwirtschaft übernehmen werden, aber das ist nicht das, was wir hier aufbauen. Unsere Follow-me-Roboter sind als Helfer und nicht als Ersatz konzipiert. Ein Landwirt oder Arbeiter hat immer noch das Sagen – er entscheidet, welche Reihen geerntet werden sollen, wann auf ein neues Feld umgezogen werden soll und wie viel Obst und Gemüse geladen werden soll. Der Roboter nimmt ihnen einfach die schwere Arbeit ab. Während eines Testlaufs auf einer Salatfarm in Kalifornien erzählte mir ein Arbeiter: „Früher kam ich jeden Abend mit so starken Rückenschmerzen nach Hause, dass ich kaum noch das Abendessen kochen konnte. Jetzt konzentriere ich mich nur noch auf das Salatpflücken, und der Roboter kümmert sich um den Rest. Jetzt kann ich meine Abende tatsächlich genießen.“ Das ist die Art von Wirkung, die uns am Herzen liegt, nicht nur Zahlen in einer Bilanz.

Wir haben unsere Roboter auch in anderen landwirtschaftlichen Bereichen getestet, beispielsweise in Packschuppen, in denen Arbeiter Kisten mit Produkten bewegen. UnserMedizinische Transportrobotersind für Krankenhäuser gedacht, arbeiten aber in den engen Gängen von Packhallen und transportieren Kisten vom Sortiertisch zur Verladerampe. Sie können einem Arbeiter um scharfe Ecken folgen und automatisch anhalten, wenn jemand vor ihnen läuft, was den Packvorgang sicherer und schneller macht.

Die größte Veränderung, die ich in den letzten zwei Jahren gesehen habe, besteht darin, dass Landwirte nicht mehr fragen, ob Follow-Me-Roboter funktionieren, sondern wie viele sie benötigen. Vor der Erntesaison 2021 waren nur 10 % der von uns befragten Betriebe daran interessiert, unsere Technologie zu testen. Letztes Jahr stieg diese Zahl auf 45 %. Die Arbeitskosten sind in ländlichen Gebieten seit 2020 um 20 % gestiegen, und immer mehr junge Menschen ziehen in die Städte, was dazu führt, dass es auf den Bauernhöfen an Personal mangelt. Follow-me-Roboter sind nicht die einzige Lösung, aber sie passen gut zur Arbeitsweise kleiner und mittlerer landwirtschaftlicher Betriebe – sie sind flexibel, langfristig erschwinglich und leicht zu schulen (die meisten können das System in weniger als einer Stunde erlernen).

Natürlich gibt es noch viel zu tun. Wir testen derzeit ein Modell, das steile Hügel bewältigen kann, da viele Obst- und Nussplantagen auf abschüssigem Gelände liegen. Wir arbeiten auch daran, Funktionen hinzuzufügen, die an verschiedene Werkzeuge angeschlossen werden können – etwa an ein Sprühgerät für kleine Herbizide oder ein Gerät zur Bodenprobenahme –, damit der Roboter mehr als nur transportieren kann. Aber schon jetzt ist die Technologie bereit für den realen Einsatz in landwirtschaftlichen Betrieben.

Wenn Sie ein Landwirt sind, der es leid ist, bei der Ernte Arbeitskräfte zu verlieren oder zu viel Zeit damit zu verbringen, schwere Lasten zu schleppen, anstatt die Arbeit zu erledigen, die wirklich wichtig ist, lohnt es sich, Follow-me-Robotern einen genaueren Blick darauf zu werfen. Sie sind keine Science-Fiction – sie sind für den Einsatz in der chaotischen, unvorhersehbaren Umgebung eines Bauernhofs konzipiert, nicht für den Einsatz in einem sterilen Lagerhaus. Sie können nicht jedes Problem lösen, aber sie können Ihrem Team viel Stress und körperliche Belastung nehmen und Ihnen helfen, mehr Produkte auf den Markt zu bringen, wenn es darauf ankommt.

Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wie unsere Follow-me-Roboter für Ihren Betrieb eingesetzt werden können, oder eine Demo eines unserer Modelle sehen möchten, zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren. Wir können einen Test auf Ihrem Grundstück durchführen, Sie durch die Spezifikationen führen und Ihnen dabei helfen, herauszufinden, welche Flottengröße für Ihren Betrieb sinnvoll ist. Bei der Zukunft der Landwirtschaft geht es nicht nur um größere Traktoren oder mehr Hektar – es geht darum, die richtigen Werkzeuge einzusetzen, um den Menschen, die uns alle ernähren, das Leben zu erleichtern.

Referenzen

1. Landwirtschaftsministerium der Vereinigten Staaten. (2023).Herausforderungen und Trends der Landarbeit 2022. USDA-Wirtschaftsforschungsdienst.
2. Internationale Föderation für Robotik. (2024).Serviceroboter in der Landwirtschaft: Globale Marktanalyse. IFR-Presse.
3. California Farm Bureau Federation. (2023).Technologieeinführung in kleinen und mittleren kalifornischen Farmen. CFBF-Forschungsbericht.
4. Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen. (2022).Automatisierung und Robotik für eine nachhaltige Landwirtschaft. FAO-Arbeitspapier.