Autonomes Fahren Fahrerlos im Off-Highway-Einsatz

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Mit bis zu 30 km/h fährt der Rovo über raues Gelände, meistert dabei bis zu 60 Prozent Steigung und transportiert 500 kg Nutzlast. Die elektrische Roboterplattform lässt sich dabei für unterschiedlichste Lösungen einsetzen, wie einige Praxisbeispiele zeigen.

Wer schon einmal bei einer Weinlese geholfen hat und dabei die steilen Hänge hoch und runter lief, weiß, wie anstrengend und anspruchsvoll die Arbeit im Weinberg ist – vor allem in der Steillage mit Steigungen über 30 Grad. Oft ist hier Handarbeit gefragt, denn die meisten technischen Gerätschaften kapitulieren beim Geländegang – der Rovo nicht.

Die unbemannte Roboterplattform mit elektrischem Antrieb meistert bis zu 60 Prozent Steigung, dabei ist auch unbefestigtes Gelände kein Problem – für den Einsatz im Weinberg ist das ideal. Hawe Mattro hat das geländegägige UGV (unmanned ground vehicle) entwickelt. Das Unternehmen gehört seit 2019 zur Hawe-Gruppe und ist Spezialist wenn es um das Thema Elektrifizierung von mobilen Arbeitsmaschinen sowie der dazugehörigen Hydraulik geht.

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Rovo meistert Arbeit in steilen Weinbergshängen problemlos

Das Automatisierungs-Know-how holte sich das Unternehmen in diesem Fall von der Robot Makers GmbH. Die Automatisierungsexperten lieferten Sensorik und Steuerung, kümmerten sich um die Integration und sorgten dafür, dass der Rovo die Weinbergszeilen sowie die einzelnen Weinstöcke erkennt. Auch fürs sichere Wenden im Steilhang wurde eine Strategie entwickelt. Der Rovo kann nun Zeile für Zeile abfahren und dabei Pestizide oder Herbizide ausbringen, Weinstockpflege betreiben oder den Boden zwischen den Weinstöcken von Unkraut befreien. Und zwar autonom und voll automatisiert. „Wir liefern den fahrbaren Untersatz, unser Partner das Know-how rund um Autonomie und der Kunde selbst kann sich auf seine Fähigkeiten – in diesem Fall den Aufbau eines Outdoor Roboters für den Weinbau, passend zu den Anforderungen des Weinbauers – konzentrieren.“, erklärt Benjamin Knaus, Division Manager Vehicles bei Hawe Mattro, den Ansatz.

Vollelektrisches Fahrgestell als Basis

Der Rovo ist als Plattform konzipiert. Das vollelektrische Fahrgestell soll zeigen, dass Elektromobilität in ganz vielen Anwendungen möglich und auch sinnvoll ist. Neben dem fahrbaren Chassis als Basisvariante bietet Hawe Mattro ein breites Portfolio an Optionen, die Kunden je nach Anwendung auswählen können. So sind zahlreiche Schnittstellen, unterschiedliche Getriebevarianten, Fahrmodi, verschiedenste Möglichkeiten der Spannungsversorgung, etc. ab Werk erhältlich. Das integrierte Batteriepack ist als Wechselakku ausgeführt und kann werkzeuglos und schnell vor Ort getauscht werden. „Wir verwenden Lithium-Ionen-Speicher, die bei uns im Haus gebaut werden. Das Wechsel-Akku-System ist in dieser Art, wie wir es entwickelt haben, in seiner Energiedichte einzigartig am Markt“, ergänzt Knaus.

Partnernetzwerk hilft beim Entwickeln individueller Lösungen

Für Hard- und Software zur Automatisierung der verschiedenen Tätigkeiten bietet Hawe Mattro ein Netzwerk an Partnerfirmen. In Zusammenarbeit mit dem Kunden entstehen einzigartige, voll elektrisch betriebene UGV-Lösungen für unterschiedlichste autonome Aufgaben im Gelände.

„Oft kommen im Gesamtpaket auch Hydrauliklösungen zum Einsatz. Mit der Übernahme durch Hawe können wir dazu nun auch auf ein breites Produktportfolio zurückgreifen, was unseren Systemansatz zusätzlich unterstützt“, sagt Knaus. So lässt sich zum Beispiel ein kompaktes Hydraulikaggregat inklusive Elektronik im Rovo unterbringen, welches die Versorgung diverser Anbaugeräte ermöglicht. „Dank der Plattformlösung bedienen wir wirklich jeden Kunden aus den unterschiedlichsten Bereichen – vom hochspezialisierten Automatisierer bis hin zu einem Endanwender, der eine fixe Anwendungsidee mitbringt. Wir bringen diese Leute dann zusammen, haben so mit den Jahren ein großes Netzwerk aufgebaut und schaffen individuelle Lösungen für automatisierte Elektromobilität“, so Knaus.

Pixelrunner macht aus Asphalt und Rasen überdimensionale Werbeflächen

Wie außergewöhnlich die Anwendungen sein können, zeigt der Pixelrunner. Das Gefährt basiert auf der Rovo-Plattform und macht dank patentierter Sprühtechnologie und automatisiertem Druckvorgang jede Landschaft zum Werbeträger. Mit Sensortechnik ausgestattet, misst sich das Gerät vor Ort ein und kann den Druckauftrag autonom durchführen. Der Pixelrunner fährt rein elektrisch, emissionsfrei und lautlos und kann auf Asphalt, Rasen sowie Schneeflächen eingesetzt werden.

Mit Blick in die Zukunft schwenkt Knaus wieder in Richtung Landwirtschaft. Denn neben dem Weinbau gibt es auch auf dem Feld zahlreiche Anwendungen, die der Rovo zukünftig übernehmen könnte. „Im Moment geht der Trend in der Landwirtschaft immer noch in Richtung größere Maschinen, die immer mehr Flächenleistung bringen können“, erklärt Knaus. „Das führt aber auch zu größerer Bodenverdichtung, Überdüngung und birgt auch ein Sicherheitsrisiko für Mensch und Tier. Unsere Vision ist es, Landwirtschaft zukünftig mit mehreren kleinen und autonom agierenden Maschinen zu bewerkstelligen. Der Boden ist dann weniger Druck ausgesetzt, Pestizide und Herbizide könnten gezielt und lokal ausgebracht werden und auch der Sicherheitsfaktor wäre ein ganz anderer.“

Sicherer arbeiten dank Rovos Unterstützung

Die Sicherheit ist generell ein Thema, bei dem der Rovo punkten kann. Nicht nur das Arbeiten in der Steillage im Weinberg birgt für Menschen ein Risiko, auch notwendige Inspektionen, die meilenweit von der Zivilisation entfernt notwendig sind – zum Beispiel bei der Energiegewinnung, sind nicht immer einfach umzusetzen. Der Rovo kann solche Aufgaben erledigen, während der Mitarbeiter im Büro sitzt und die Arbeiten überwacht oder steuert. „Solche Inspektionen sind auch bei Pipelines oder im Untertagebau notwendig. In Australien gibt es zum Beispiel riesige Minenkomplexe, die regelmäßig überprüft werden müssen. Derzeit setzen sich Mitarbeiter in ein Truck und fahren kilometerweit Minentunnel ab. Das ist natürlich sehr gefährlich. Der Rovo könnte solche Tunnelsysteme automatisiert abfahren, überprüfen und den Mitarbeiter so vor lebensgefährlichen Arbeiten in der Mine schützen“, erläutert Knaus.

Bei Hawe Mattro hat man noch zahlreiche Ideen, wie sich der Rovo einsetzen lassen könnte, wo die elektrisch angetriebene Roboterplattform Arbeiten übernehmen und vor allem die Sicherheit der Mitarbeiter erhöhen könnte. Derzeit arbeitet das Unternehmen in zahlreichen Projekten daran, den Rovo zum Einsatz zu bringen. Das absolute Alleinstellungsmerkmal des robusten UGVs ist seine Geländegängigkeit. Die Raupenantriebe sind aus einem speziellen Gummi gefertigt, der für das Gelände geschaffen ist, die Geometrie des gefederten Fahrwerks wurde speziell ausgelegt und auch die elektronische Ansteuerung und Kommunikation zwischen den Komponenten ist entsprechend aufeinander abgestimmt.

Einzigartiges Gesamtpaket aus Eigengewicht, Zuladung und Geländegängigkeit

Dieses Gesamtpaket sorgt dafür, dass sich der Rovo 30 km/h schnell im Gelände bewegen und dabei bis zu 500 kg Nutzlast aufnehmen kann. Und das bei einem Eigengewicht von 300 kg. „Das Verhältnis von Eigengewicht und Zuladung gibt es so tatsächlich selten bis gar nicht auf dem Markt“, sagt Knaus. Auch die Kunden von Hawe Mattro geben immer wieder die Rückmeldung, dass sie eine vergleichbare Plattform bisher vergeblich gesucht haben. Meist weckt der Rovo gleich den kindlichen Spieltrieb bei potenziellen Kunden und Anwendern – Ideen, wie sich der Rovo einsetzen lassen könnte, gibt es viele. Knaus und sein Team müssen dann erst einmal prüfen, ob hinter der fixen Idee auch ein machbares Konzept steckt. „Mit dem Rovo gestalten wir quasi die Zukunft mit. Wir arbeiten am Puls der Zeit und können wirklich neue Wege gehen, mit denen wir Herausforderungen unseres Lebens konkret lösen können. Das macht Spaß und ist wahnsinnig motivierend“, so Knaus.

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