gesponsertSchlüsseltechnologien für Smart Farming Wenn der Roboter auf dem Feld hilft

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FAULHABER Antriebssysteme

Effiziente Nahrungsproduktion – wie kann das in Zukunft umgesetzt werden? Für diese Herausforderung braucht der Mensch Unterstützung. Smarte Technologien können dabei helfen, denn sie haben das Potenzial, die Effizienz der Landwirtschaft zu steigern.

Die Prognosen sagen voraus, dass die Menschheit in diesem Jahrhundert auf eine Zahl von neun bis zehn Milliarden ansteigen wird. Das stellt die Landwirtschaft vor große und wichtige Fragen: Wie können Nahrungsmittel in ausreichender Menge produziert werden? Wie kann dies realisiert werden, ohne dass dabei wertvolle natürliche Ressourcen wie sauberes Grundwasser und fruchtbarer Boden gefährdet werden? Und weiter: Wie wird sichergestellt, dass in Zeiten akuten Personalmangels genügend Arbeitskraft für aufwendige Arbeitsschritte bei Ernte und Erhalt zur Verfügung steht?

Neben schwerfälligen Maschinen, die hektargroße Land- und Ackerflächen bewirtschaften, ist die Landwirtschaft auf aufwendige Handarbeit angewiesen. Die starke körperliche Belastung dieser Tätigkeiten sowie der wachsende Personalmangel stellen allerdings enorme Herausforderungen dar. Mit den technologischen Entwicklungen von heute ist die Landwirtschaft immer mehr digitalisiert sowie automatisiert und eröffnet neue, nachhaltige Möglichkeiten. Ob Früchte, die von maschinellen Greifern vorsichtig gepflückt werden oder Dünger und Pflanzenschutzmittel, die gezielt und dosiert ausgebracht werden – moderne Lösungen wie autonome Agrarroboter oder intelligente Anbaugeräte machen die Landwirtschaft smart und zukunftssicher.

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Automatisierte Effizienz für die Landwirtschaft

Beim Smart Farming geht es darum, sowohl zukunftssicheres als auch bedarfsgerechtes (Be)Wirtschaften möglich zu machen. Ziel ist es, moderne Technologien zu nutzen, um die Effizienz der Landwirtschaft zu steigern. Dabei soll schonender mit allen Ressourcen umgegangen werden, Menschen von monotoner Arbeit entlastet und höhere Erträge produziert werden. Mit rechnergestützten, vernetzten Abläufen sowie maschinellem Lernen und maßgeschneiderten Roboterfunktionen kann – statt der gesamten Fläche – die einzelne Pflanze in den Fokus gestellt werden. Für notwendige Maßnahmen ergeben sich so mehrere Vorteile: Sie können direkter ausgerichtet sowie sparsamer und effizienter eingesetzt werden. Mithilfe eines mobilen Roboters mit Greifarm können beispielsweise Früchte zuverlässig zum optimalen Reifegrad, bestimmt durch kameragestützte Sensoren, geerntet werden. Ebenso effizient arbeiten autonome Feldroboter, die aufgrund ihres geringen Gewichts den Ackerboden schonen oder intelligente Anbausysteme, die Saatgut oder Dünger genau dort ausbringen können, wo diese benötigt werden.

Hightech für verschiedene Aufgaben

Und auf welche Technik sind Agrarroboter angewiesen? Es gibt mehrere Attribute, die erfüllt werden müssen: Die eingesetzten Antriebssysteme müssen möglichst kompakt sein, große Temperaturschwankungen aushalten und unter härtesten Bedingungen zuverlässig und dauerhaft funktionieren. Für Anwendungen wie Säscheiben, Klappen, Greifern, Roboterarmen und Scheren wird außerdem ausreichend Kraft benötigt, um die jeweilige Aufgabe in zahllosen Zyklen zuverlässig zu erledigen. Zugleich sollen sie hocheffizient arbeiten, denn die autonomen Einheiten beziehen ihre Energie meist aus Akkus mit begrenztem Stromvorrat. Außerdem muss die Antriebselektronik in vernetzte Strukturen eingebunden werden können und eine intelligente Steuerung möglich machen.

Robuste Lösungen aus einer Hand

„Das sind typische Anforderungen an Antriebssysteme der Spitzenklasse; die passenden Antworten gehören bei Faulhaber zum Standard “, sagt Kevin Moser. „Darüber hinaus müssen die Antriebe in der landwirtschaftlichen Umgebung aber auch in höchstem Maße robust sein, damit sie selbst unter härtesten Bedingungen zuverlässig und dauerhaft funktionieren. Große Temperaturschwankungen und starke mechanische Belastungen sind in Landwirtschaft und Gartenbau gang und gäbe.“

Diese Anforderungen erfüllen die wartungsfreien bürstenlosen und besonders kompakten DC-Flachmotoren der Serie BXT sowie die äußerst robusten und kosteneffizienten Kupfergraphitmotoren der CXR-Linie . Für die hohe Kraftübertragung unter rauen Bedingungen sind die Getriebe der neuen Serie GPT besonders gut geeignet. Bei höchster Effizienz sind sie ebenfalls extrem robust und damit ideal für landwirtschaftliche Anwendungen. Optionale Inkremental-Encoder ermöglichen eine hochgenaue Positionierung. Für die Vernetzung der Antriebssysteme stehen verschiedene Steuerungen, beispielsweise mit CANopen-Schnittstelle zur Verfügung. „Antriebe von Faulhaber werden bereits im Smart Farming eingesetzt“, berichtet Kevin Moser. „Für anspruchsvolle Anwendungen in diesem Bereich werden sie künftig eine wichtige Rolle spielen.“

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