Früchte der Zusammenarbeit

Wie ROBOTTI mit Radartechnologie das Feld bestellt

Autonome Landwirtschaftsroboter wie ROBOTTI von Agrointelli ebnen den Weg für eine intelligentere, nachhaltige und effizientere Landwirtschaft. Für den sicheren und zuverlässigen Betrieb in einer unberechenbaren realen Umgebung im Freien ist jedoch eine robuste Sensortechnologie erforderlich. Agrointelli hat sich für den Radarsensor safeRS3 von SICK entschieden – und mehr als nur zuverlässige Hinderniserkennung bekommen. Hier erfahren Sie, wie enge Zusammenarbeit, Tools für eine flexible Integration und bewährte Sicherheitsexpertise die Entwicklung von ROBOTTI beschleunigt haben.

Roboter ändern unsere Arbeitsweise. In der Landwirtschaft sind autonome Maschinen bereits in der Lage, verschiedene wiederkehrende Aufgaben wie Säen, Jäten und Bebauen durchzuführen. Sie versprechen weniger Handarbeit für Landwirte und mehr Effizienz auf dem Feld. Ein Unternehmen, das bei diesem Wandel eine führende Rolle spielt, ist Agrointelli aus Dänemark. Sein autonomer Roboter, ROBOTTI, sorgt dafür, dass Landwirte weniger Zeit auf dem Traktor verbringen müssen und sich auf Aufgaben konzentrieren können, die eher Mehrwert schaffen.

Autonomie bringt aber auch Herausforderungen mit sich. Offene Felder sind voller unerwarteter Situationen, auf die man sich schnell einstellen muss – seien es Wildtiere, Menschen, die ihren Hund ausführen, oder heruntergefallene Äste. Ein menschlicher Bediener kann auf diese Situationen reagieren und für Sicherheit sorgen. Eine autonome Maschine benötigt Sensoren und Algorithmen, um mit ihnen umzugehen. Und das nicht nur gelegentlich, sondern täglich und in jeder Lage.

Sensoren sind die Basis für Autonomie

Für eine sichere und effiziente Navigation benötigt ein autonomer Roboter zuverlässige Sensoren. Diese Sensoren müssen Hindernisse erkennen und in kritischen Situationen einen Not-Halt auslösen. Alles zu sehen reicht aber nicht aus. Das System muss nicht nur etwas wahrnehmen, sondern auch erkennen, wann es wirklich gefährlich ist.

Zu Beginn hatte Agrointelli ROBOTTI mit optischen Sensoren ausgerüstet, die eine detaillierte Punktwolke der Umgebung erstellen. In einer realen Umgebung löste der Sensor aber unter bestimmten Umständen zu viele falsche Stopps aus. Staub von trockenen Böden, Regen und Nebel verwirrten das System. Selbst Vögel, die den Öffnungswinkel durchflogen, konnten unnötige Abschaltungen verursachen. Immer wenn das passierte, musste der Roboter vom Bediener manuell neu gestartet werden – die Produktivität sank und damit die Benutzerzufriedenheit.

Wechsel zu Radar für höhere Zuverlässigkeit

Damit eine höhere Produktivität erzielt wurde, suchte Agrointelli nach einer Lösung für eine robustere Wahrnehmung. Das Unternehmen fand die Lösung mit der Radartechnologie von SICK. Der Radarsensor safeRS3 ist für Sicherheitsanwendungen konstruiert und wird sehr viel weniger durch Staub, Regen oder Nebel beeinträchtigt.

Radar erkennt Bewegungen und Objektgrößen statt visueller Kontraste. Das macht den Sensor besonders nützlich für Umgebungen im Freien, in denen sich Licht und Wetter ständig ändern. Für Agrointelli bot diese Technologie eine zuverlässigere Grundlage für den sicheren Betrieb auf dem Feld.

„Wir möchten technologische Vorreiter sein, und deswegen optimieren wir unser Produkt kontinuierlich mit den neuesten Technologien, die auf dem Markt verfügbar sind. Und in diesem Fall wurde unser Sicherheitssystem mit dem sicheren Radar von SICK für die Hinderniserkennung erheblich verbessert“, erläutert Hans Christian Carstensen, Produktmanager für ROBOTTI. „Die Radarsensoren wurden speziell dafür konstruiert, Personen und andere große Hindernisse zu erkennen, Pflanzen und Unkraut werden ignoriert.“

Der safeRS3 kann zusätzlich zwei Schutzzonen überwachen. In der Warnzone verringert der Roboter die Geschwindigkeit bis zum Stillstand. In der Sicherheitszone führt das System einen Not-Halt aus. So kann ROBOTTI je nach Dringlichkeit des Hindernisses unterschiedlich reagieren.

Flexible Lösung mit starkem Support

SICK bot nicht nur einen Sensor an, sondern lieferte alles aus einer Hand – eine Lösung und aktiven Support für Agrointelli während der Integration. Die beiden Teams arbeiteten eng zusammen, um den Sensor in realen Bedingungen auf dem Feld zu testen. SICK stellte Demo-Einheiten für Versuche bereit und unterstützte das Setup und die Optimierung mit der SICK Softwareumgebung. SICK half auch bei der Entwicklung einer kundenspezifischen Halterung für die Montage des Radars. Die Halterung sorgte dafür, dass der Sensor nicht vom Benutzer manipuliert werden kann – was für die Einhaltung von Sicherheitsanforderungen von entscheidender Bedeutung ist.

„Mit SICK hatten wir einen Partner, der unsere Anforderungen verstand – und mit uns zusammenarbeitete, um ein sicheres, praktisches System zu implementieren“, erläutert Ole Green, CEO von Agrointelli. „Das half den Ingenieuren von Agrointelli, die Radartechnologie schnell und sicher zu integrieren, und machte die Tests sehr viel einfacher.“

Vorhandene Sicherheitszulassung vereinfacht die Einhaltung

Funktionalität alleine ist aber nicht genug. Sie muss auch strenge Sicherheitsnormen einhalten. Beim Einsatz der ursprünglichen LiDAR-Lösung musste Agrointelli eigene Auswertealgorithmen entwickeln und von Grund auf ein umfassendes Sicherheitskonzept erstellen. Dies umfasste Dokumentation und Validierung, was sehr zeit- und ressourcenaufwendig war.

Mit dem sicherheitszertifizierten Radarsensor von SICK waren viele dieser Anstrengungen nicht mehr notwendig. Der safeRS3 ist bereits für sicherheitskritische Anwendungen zugelassen. Er wird mit Dokumentation und Software geliefert, die die Zulassung unterstützen. Agrointelli konnte sich in diesem Bereich auf die Expertise von SICK verlassen. So war es viel einfacher, die Sicherheit des gesamten Systems zu bewerten und die Markteinführung zu beschleunigen.

„Die Sicherheitssensortechnologie hat sich in den letzten Jahren schnell weiterentwickelt“, so Søren Kirkegaard Nielsen, CTO von Agrointelli. „Um alle großartigen Entwicklungen unseres Partners SICK zu nutzen, führen wir jetzt stolz das neue, aber auch bewährte kommerzielle Radarsystem safeRS3 für die Personenerkennung ein, das in die ROBOTTI-Automatisierungstechnologie integriert ist.“

Ergebnisse und Vorteile für Agrointelli

Seit dem Wechsel zu Radar ist der Betrieb des ROBOTTI sehr viel stabiler. Falsche Stopps sind jetzt seltener, selbst unter herausfordernden Bedingungen. Der Roboter kann länger unterbrechungsfrei betrieben werden, und das Vertrauen der Benutzer in seine Performance ist gestiegen.

„Die neuen SICK-Sensoren ermöglichen es uns, die Position von Hindernissen vor ROBOTTI mit höherer Zuverlässigkeit zu erkennen“, ergänzt Gareth Edwards, Produktmanager für digitale Infrastruktur bei Agrointelli. „Zusätzlich können wir diese Informationen Benutzern anzeigen, damit sie dem sicheren Betrieb von ROBOTTI intuitiv vertrauen können.“

Agrointelli sieht ROBOTTI als eine Erfolgsgeschichte mit einer Partnerschaft als Fundament. Bei der Zusammenarbeit mit SICK ging es nicht nur um Hardware. Es ging darum, gemeinsam eine Herausforderung zu bewältigen. Die Teams sprachen offen miteinander, führten gemeinsam Tests in realen Umgebungen durch und lernten voneinander.

Die autonome Landwirtschaft wird sich weiterentwickeln. Mehr Aufgaben werden automatisiert, und Maschinen werden in komplexeren Umgebungen betrieben. Für Agrointelli ist ein eigenes zuverlässiges Sensor- und Sicherheitskonzept eine entscheidende Grundlage.

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