AutARC

Artificial Intelligence in Farming

AUTARC

F&E-Vorhaben Umsetzungsphase 1

Autonomous Agriculture Robots and Components – Entwicklung eines autonomen mobilen Robotersystems zur Ackerflächenpflege am Anwendungsbeispiel Steine sammeln

FuE-Projekt

KATEGORIE

4

Partner

≈ 1,2 Mio €

Budget

Okt. 2025 – Sept. 2028

LAUFZEIT

Das Team

Prof. Dr.-Ing. Mark Vehse

Hochschule Stralsund

Fakultät Maschinenbau

Prof. Dr. Mario Stahnke

Universität Greifswald

Institut für Mathematik und Informatik

Hannes Krüger-Korthase

Hochschule Stralsund

wissenschaftlicher Mitarbeiter

Annalena Franke

Universität Greifswald

wissenschaftliche Mitarbeiterin

N.N.

Hochschule Stralsund

Fakultät Maschinenbau

Was soll erreicht werden?

Das Ziel von AutARC ist die Entwicklung eines Demonstrators von einem autonomen, modularen, mobilen Robotersystem zur Ackerflächenpflege. Als im Vorhaben umzusetzender Anwendungsfall wurde das Sammeln von Feldsteinen definiert. Diese Aufgabe konnte unter den speziellen Bedingungen in der Bündnisregion bisher nicht wirtschaftlich automatisiert werden. An diesem Punkt setzt AutARC an, behält sich durch den Modularitätsgedanken jedoch vor, zukünftig auch auf andere Anwendungen optimiert werden zu können.
Der Fokus von AutARC liegt neben der Automatisierung eines markterhältlichen Trägerfahrzeugs und Arbeitsgeräts auf der Entwicklung einer Umfelderkennung und eines darauf abgestimmten Navigationsmoduls. Im Rahmen des Vorhabens wird die künstliche Intelligenz hinter der Umfelderkennung auf die Erkennung, Klassifikation und Ortung von Feldsteinen und Objekten des landwirtschaftlichen Kontextes geschult. Durch vorherigen Drohnenüberflug mit gleichartig geschulter Umfelderkennung, wie aus dem ArtIFARM Vorhaben BigData4AF bekannt, wird die Position von Feldsteinen im zu säubernden Bereich dokumentiert. Daraus wird bereits vor Abarbeitung des Arbeitsauftrags eine auf maximale Bodenschonung optimierte Route geplant. Werden im Bearbeitungsverlauf weitere Objekte als Steine erkannt oder Falschklassifizierungen korrigiert, erfolgt eine Neuplanung der Route.
Die Anschaffung bereits erhältlicher großer autonomer Robotersysteme ist für kleinere Landwirtschaftsbetriebe wirtschaftlich nicht sinnvoll. Deshalb wird durch geringe Größe und die Verwendung markterhältlicher Maschinen als Trägerfahrzeug und Arbeitsgerät angestrebt die Anschaffungskosten gering zu halten und somit die Attraktivität zu steigern. Mit einer Weiterentwicklung zum Prototyp und anschließender Vermarktung eines marktreifen Produkts legt der Demonstrator von AutARC den Grundstein für die Erweiterung der Palette autonomer, modularer, mobiler Robotersysteme in Richtung Kleinst- und Kleinbetriebe.

Unser Weg zum Demonstrator

Die erste Projektphase von AutARC ist der Konzeptionierung des Gesamtsystems und seiner Teilsysteme, sowie der anschließenden Beschaffung der Teilkomponenten und deren Anpassung ans Projekt gewidmet. Bereits in der Ziel- und Anforderungsdefinition liegt der Fokus auf Multifunktionalität der Plattform samt Objekterkennung und Navigation unter Berücksichtigung einer wettbewerbsfähigen Kostenstruktur.
Sind alle Zukaufteile und Systeme anforderungsgerecht beschafft und die An- und Unterbringung aller Teilsysteme am und im mobilen Robotersystems festgelegt, beginnt die zweite und längste Projektphase, in welcher die Teilsysteme umgesetzt und für sich getestet werden, bevor sie im Demonstrator für das Gesamtsystem zusammengeführt werden.
Die letzte und wichtigste Phase des Vorhabens ist die Testphase. Diese soll sich über eine Sammelsaison erstrecken, welche sich in zwei Zeiträume im Herbst und Frühjahr unterteilt. In dieser Zeit wird der Demonstrator unter realen Einsatzbedingungen auf Schlägen unserer assoziierten Partner-Landwirte getestet. Mit diesen Tests wird nicht nur das Systemverhalten und seine Genauigkeit geprüft, der lange Testzeitraum mit seiner witterungsbedingten Pause ermöglicht auch die Identifizierung und Behebung eventueller Fehlfunktionen und die Justierung verschiedenster Einsatzparameter. Das Ende der Sammelsaison vor dem Projektende bietet unserem Team die Möglichkeit der tiefgründigen Nachbereitung des gesamten Projektverlaufs sowie speziell der Testphase, um im Ergebnis des Vorhabens AutARC@ArtIFARM neben einem leistungsfähigen Demonstrator, eine tiefgründige und aussagekräftige Dokumentation vorlegen zu können.

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