Intelligenter Unkrautentferner sowie Düngemittelverteiler der neuen Generation

 

Motivation:

  • Durch die Reduzierung der Bauernbevölkerung sowie der ständigen Zunahme der Lohnkosten steigt die Marktnachfrage nach präzisen Agrar- und Hightech- Nutzgeräten der neuen Generation. Aufgrund der Fokussierung auf die Bedürfnisse eines Kunden haben wir ein Lösungskonzept für einen intelligenten Unkrautentferner sowie einen intelligenten Düngemittelverteiler entworfen.
  • Auf Agrarfeldern müssen Unkraut sowie unpassend wachsende Jungpflanzen entfernt werden.
  • Um die Verschmutzung durch Agrardüngemittel zu verkleinern, müssen Unkraut und unpassend wachsende Jungpflanzen präzise lokalisiert und entwurzelt werden.
  • Da Agrarfelder oftmals sehr groß sind und der Lebenszyklus der Pflanzen festgelegt ist, muss die Effizienz aller Agrargeräte sehr hoch sein.
  • Im Vergleich zum Innenraum liegen im Freien aufgrund der Witterung keine gleichbleibenden Arbeitsbedingungen vor, es gibt wechselnde Verhältnisse zwischen Wind, Regen, Smog sowie Licht.

 

Aufbau des Systems:

  • Eine große Landmaschine besteht aus 12 zylindrischen Bahnen, jede zylindrische Bahn wiederum trägt ein Set an kleineren Agrarmaschinensystemen, die hauptsächlich aus einer Grabemaschine, einem Hochgeschwindigkeitskamerasystem (das aus einem Hauptkamerasystem und einem Assistenzkamerasystem besteht), einem Visualisierungszentrum sowie Positionsbestimmungsgerät und Industrie-PC bestehen.

 

  • Das Kamerasystem setzt sich aus einer Farb- und einer Infrarotkamera zusammen (koaxial angeordnet). Es bestimmt die Größe der Feldfrüchte sowie die Formcharakteristika der Blätter.
  • Lichtquelle ist eine weiße und eine infrarote LED. Durch die infrarote LED kann die Kontur des Blattes bestimmt werden und somit die Position des Triebs.
  • Das Assistenz-Kamerasystem besteht aus zwei Farbkameras. Damit kann von der Seite aus die Position des Triebs der Feldfrüchte sowie der Wachstumsgrad derselben bestimmt werden.
  • Aufgrund der Bereitstellung eines Referenzsystems durch das Visualisierungszentrum kann der Industrie-PC die passende Position für die Grabemaschine berechnen und das Ausgrabesignal senden.

 

Projektdurchführung:

  • Der Kooperationspartner ist ein deutsches Nahrungsunternehmen, das den lokalen Entwicklungsfond der EU sowie Förderung durch die Landesregierung von NRW erhält.
  • Das Produkt hat bereits erfolgreich den industriellen Markteintritt hinter sich.
  • Basierend auf der Theorie der verwendeten Technologie wurde 2013 in Wien, Österreich auf der internationalen Elektronik-Konferenz der Preis als bestes Paper gewonnen.