Am Projekt Next Fruit 4.0 sind rund 35 Partner beteiligt, die gemeinsam die Entwicklung technologischer Lösungen für den Präzisionsobstbau vorantreiben wollen. Zu den Schlüsselthemen des Projekts gehören Digitalisierung, präziser Pflanzenschutz, Arbeitsoptimierung, Robotisierung und vor allem Rentabilität, so Wageningen University & Research (WUR).

Das Projekt ist in sechs Arbeitspakete unterteilt: Sensorik, Management-Informationen, Robotisierung, Voraussetzungen, Umsetzung, wirtschaftliche Validierung und Übernahme der Innovation.

Roboter Greifarm

Roboter Greifarm

Image: Wageningen University & Research

In der Praxis bedeute dies die Erkennung von Bäumen, Ästen, Früchten und Blüten, z.B. zum Zwecke des präzisen Pflanzenschutzes. Dazu gehöre auch der Einsatz von Sensorik zur Erkennung von Stress, Krankheiten und Schädlingen sowie zur Überwachung von Pflanzen und Produkten (vor und nach der Ernte). Und es gehe um den Einsatz von Greifern beim robotergestützten Beschneiden und Ernten von Birnen und Johannisbeersträuchern.

Dr. Jochen Hemming, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Bereich Computer Vision und Robotik am WUR-Programm Vision + Robotics, ist für das Arbeitspaket Robotisierung verantwortlich und erklärt, warum gerade Birnen und Johannisbeeren ausgewählt wurden. “Auf globaler Ebene gibt es einen relativ starken Fokus, sowohl wissenschaftlich als auch kommerziell, auf Roboter für die Apfelernte. Die Erntezeit in den Niederlanden beträgt jedoch nur sechs bis acht Wochen, und in den Benelux-Ländern werden inzwischen mehr Birnen als Äpfel angebaut. Außerdem wird das Projekt von den Obstbauern, die Mitglieder des NFO sind, sowie von der Spitzengruppe Gartenbau und Vermehrungsmaterial und der niederländischen Industrie finanziert. Aus all diesen Gründen fiel die Wahl auf Birnen. Im Rahmen der Kostenminimierung des Projekts befassen wir uns mit multifunktionalen Anwendungen von Robotern und Greifern, so dass es sinnvoll ist, sowohl den Baumschnitt als auch die Ernte zu untersuchen. Aufgrund des Mangels an qualifizierten Arbeitskräften wird es immer schwieriger, diese beiden Aufgaben zu erledigen. Und da unter den teilnehmenden Obstbauern auch Johannisbeerbauern sind, wurde der Anwendungsbereich auf den Schnitt von Johannisbeersträuchern ausgeweitet. Die Sensorik - d. h. die Kombination von Kameras, Sensoren und Greifern - ist für beide Arten des Beschneidens sehr komplex, weshalb die Forscher von The Next Fruit 4.0 mit den Forschern des Programms Digital Orchard von OnePlanet zusammenarbeiten.”

Hemming sei übrigens einer der wenigen Forscher innerhalb von Vision + Robotics, die sich speziell mit Roboterarmen und Greifern beschäftigen. Die meisten anderen Forscher konzentrieren sich hauptsächlich auf maschinelles Sehen, Künstliche Intelligenz (KI) und spektrale Bildanalyse.