Drohnen, die Äpfel pflücken und die Zukunft der Swarm Robotics

Erntehelfer finden ist nicht immer einfach, für die meisten jungen Leute ist es kein attraktiver Job und der Nachwuchs fehlt. Das israelische Startup Tevel präsentiert auf dieses Problem vieler Landwirte jetzt eine einfache und effiziente Lösung: Ernte-Drohnen. Die fliegenden Roboter sollen Seite an Seite mit ihren menschlichen Kollegen arbeiten und mithilfe eines anmontierten Roboter-Arms reife Früchte pflücken. Mit diesen Swarm Robotics soll eine On-Demand-Lösung für Landwirte geschaffen werden, die ohne großen Aufwand einsetzbar und flexibel skalierbar ist.

Wie reif ist die Frucht?

Hinter den fliegenden Erntehelfern steckt ein System komplexer Algorithmen, AI und Datenanalyse. Mithilfe von Kameras kann die Drohne Reifegrad und Größe der Früchte bestimmen und diese dann systematisch abernten. Dafür bleiben die Geräte auch untereinander in Kontakt: Basierend auf den Daten des Obstgartens wird für die gesamte Drohnen-Flotte ein optimiertes Ernte-Muster errechnet und umgesetzt.

Roboterschwärme in der Landwirtschaft

Wie weit diese Schwarm-interne Kommunikation geht, gibt Tevel nicht an. Doch die Entwicklung intelligenter Drohnenschwärme ist vor allem für die Landwirtschaft vielversprechend. Statt nur einen, komplexen, Roboter für ein bestimmtes Aufgabengebiet zu haben, verspricht der Einsatz vieler, simpler und untereinander verbundener Roboter vor allem mehr Effizienz, eine höhere Sicherheit vor Komplett-Ausfällen und einfachere Skalierung.

Swarm Robotics statt Einzelroboter

Dieser Ansatz der Swarm Robotics basiert auf den Verhaltensweise von Schwarmtieren wie Ameisen oder Bienen, die gemeinsam komplexe Aufgaben bewältigen können, zu denen Einzeltiere nicht fähig wären. In der Robotik geht es genauso um die Koordination eines Systems vieler, meistens einfacher, Roboter. Wenn statt einem Einzelroboter ein Schwarm Aufgaben erledigt, sind Fehlfunktionen kein so großes Problem mehr. Denn was bei einem einzelnen Roboter den Verlust der Einsatzfähigkeit bedeutet, kann ein Schwarm meist einfacher verschmerzen. Auch mit einem Roboter weniger funktioniert ein Schwarm noch, da alle prinzipiell der gleichen Aufgabe nachgehen und es keinen „Anführer“ gibt. Das System ist so Widerstandsfähiger und besser dazu in der Lage, sich einer gegebenen Situation anzupassen. So auch in der Größe: Dadurch, dass bei Swarm Robotics die einzelnen Schwarm-Mitglieder tendenziell simpel und klein gehalten sind ist es leicht möglich, den Schwarm zu erweitern.

Logistik, Land- oder Fortswirtschaft

Insbesondere in Szenarien, die eine hohe Flexibilität erfordern haben Swarm Robotics Einsatzpotential. In der Land- und Forstwirtschaft werden solche Systeme teilweise bereits eingesetzt. Tevel bereitet erste Tests ihrer Erntedrohnen in Spanien, Italien und den USA vor. Neben der Ernte gehören Bewässerung und Überwachung zu den primären Use Cases in den Sektoren. Aber auch in Lagern können die Schwärme Vorteile gegenüber Menschen und klassischen Robotern bieten. Die deutsche Firma SafeLog erhielt 2020 den Red Dot Award für ihre intelligenten Logistik-Helfer, die sowohl individuell als auch im Schwarm funktionieren. Während die Automatisierung in Betrieben seit Jahren voran schreitet, bieten Swarm Robotics die Möglichkeit in Bereiche vorzudringen, die bislang noch zu komplex oder aufwendig für automatisierte Systeme waren.

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Bild: Tevel