Sportsweeder
Effiziente, autonome und herbizidfreie Unkrautregulierung auf Gehwegen und Plätzen wurde durch digitalisierte Erkennung und Lokalisierung von Unkräutern und einer Robotikeinheit zur Werkzeugführung realisiert.
Steckbrief
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Beteiligte Departemente
Hochschule für Agrar-, Forst- und Lebensmittelwissenschaften
Technik und Informatik - Institut(e) Institute for Human Centered Engineering (HuCE)
- Forschungseinheit(en) HuCE / Labor für Robotik
- Förderorganisation BFH
- Laufzeit 01.01.2019 - 31.01.2020
- Projektleitung Prof. Dr. Gabriel Gruener
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Projektmitarbeitende
Jonas Manuel Keller
Prof. Dr. Gabriel Gruener
Martin Bauer - Schlüsselwörter Robotik, autonom, Unkraut, Herbizid
Ausgangslage
Der Herbizideinsatz auf Wegen und Plätzen ist in der Schweiz verboten (ChemRRV 2005). Auch für landwirtschaftliche Flächen steigt das Interesse an herbizidfreier Unkrautregulierung, aufgrund steigender Anzahl herbizidresistenter Unkrautarten und erhöhtem politischen Druck anlässlich Bedenken zu Pestizidrückständen in Gewässern. Bestehende Methoden, wie die Entfernung von Hand, über mechanische Einwirkung oder durch grossflächiges abflammen/bedampfen, sind zeit- und energieaufwändig.
Vorgehen
Durch die Vereinigung der Kompetenzen aus Bildverarbeitung, Robotik und Pflanzenbau sollen effektive Werkzeuge zur Unkrautregulierung geschaffen werden. Diese Methoden behandeln autonom die Fläche nur da, wo auch wirklich unerwünschte Vegetation vorhanden ist. Dies wird möglich durch die digitale Überwachung des Werkzeugs und der Wirkung.
Ergebnisse
Eine robotische Einheit positioniert das Werkzeug nur über die unerwünschte Vegetation und leitet die Unkrautbehandlung durch eine Flamme ein. Die Robustheit der Positionierung wurde mit einem «visual servoing» Algorithmus verbessert. Der Effekt der Behandlung wird digital überwacht, gesteuert und kontinuierlich optimiert. Der Pflanzenbewuchs von Gehwegen und Plätzen wird digital erfasst und lokalisiert. Ein Vegetationsindex wurde entwickelt und getestet. Die Ergebnisse wurden an verschiedene Events präsentiert (Partnerevent HAFL, Zollikofen, 22.03.2019; Agritech Day ETH, Zürich, 25.05.2019; Nachhaltigkeitstag der Berner Hochschulen, Bern, 01.11.2019).
Ausblick
Industriepartner für kommerzielle Nutzungen werden kontaktiert. Der Weg zum Produkt kann Verbesserungen bringen, z.B. einen robusteren Vegetationsindex bei stark variierenden Lichtverhältnissen oder direkte Messungen der Pflanzenschädigung. Auf jedem Fall fliessen die Ergebnisse in die Lehre bei der BFH Departemente TI und HAFL.
