Agrobots: Der Traum vom autonomen Roboterfarmer
Laut Tony Grift, einem an der Entwicklung beteiligten Landwirtschafts-Ingenieur der University of Illinois, sei es das Langzeitziel, dass günstige und kleine Roboter einige der Aufgaben übernehmen, die derzeit oft teuren und riesigen landwirtschaftlichen Maschinen vorbehalten sind.
Grift: "Wer braucht schon 500 Pferdestärken, um durch das Feld zu gehen, wenn man dort auch wenige Roboter platzieren kann, die miteinander kommunizieren und wie eine Ameisenarmee das komplette Feld bearbeiten und Daten sammeln?" Er bezeichnet dies als Teil des kleineren und intelligenteren Herangehens.
Um bei dem Vergleich mit der Ameisenarmee zu bleiben: Einer der entwickelten Roboter ist die "Ag Ant", die auf mechanischen Beinen durch die Maisfelder laufen soll. Mit einem Materialpreis von je 150 US-Dollar könnten diese Roboter in nicht allzu ferner Zukunft in Gruppen auf Feldern eingesetzt werden. "Wir denken darüber nach, 10 oder mehr dieser Roboter zu bauen und ein Ökosystem aus ihnen zu machen" , so Grift.
Der Forscher zieht einen Vergleich zu Bienen, die einzeln ausziehen, um Nektar zu finden, die Information mit der Gruppe teilen und schließlich kollektiv zum Sammeln ausziehen. Gleiches könnte passieren, wenn ein Roboter Unkraut entdeckt, die Information an andere Roboter sendet und die unwillkommenen Pflanzen schließlich gemeinsam attakiert werden. "Ein Ökosystem, könnte man sagen" , meint Grift. Die Idee eines Roboter-Kollektivs ist dabei nicht neu.
Neben der Ag Ant haben Grift und der japanische Student Yoshi Nagasaka einen mit Konstruktionskosten von 7.000,- US-Dollar teureren High-Tech-Roboter entwickelt. Dieser soll sich mittels Lasersensor selbstständig durch Maisfelder bewegen und später etwa zur Ernte genutzt werden können. Nagasaka soll bereits Erfahrung bei der Entwicklung autonomer Reis-Pflanzer für japanische Reisfelder gesammelt haben.
An der Entwicklung eines weiteren Roboters ist neben Grift auch der deutsche Praktikant Matthias Kasten beteiligt: Die rund 500,- US-Dollar teure Maschine ist mit zwei Ultraschall-Sensoren und vier billigen Infrarot-Sensoren aus einfachen Bewegungsmeldern bestückt. Der Roboter soll sich laut Grift "wie ein betrunkener Seemann" schwankend durch das Maisfeld bewegen, ohne es zu beschädigen: Der Roboter schwankt zur Seite, erkennt eine Maispflanze, steuert zur anderen Seite, nimmt eine weitere Pflanze wahr und lenkt wieder zurück. Erkannt wird auch, wenn der Roboter am Ende einer Maisreihe angekommen ist; dann dreht er sich um.
Roboter sind seit Dekaden Teil industrieller Umgebungen, auch für den Außeneinsatz gedachte Roboter gibt es bereits – darunter etwa Laufmaschinen zur Minenräumung oder für Forstaufgaben. Grift zufolge könnte es nun an der Zeit sein, dass Roboter stärker an die schrofferen Umgebungen im Freien angepasst werden. Er träumt davon, irgendwann eine experimentelle Farm – möglichst direkt in Illinois – erleben zu können, bei der alle Arbeit von autonomen Robotern erfüllt wird. Im Moment müsse man sich aber noch auf die Navigationsfähigkeiten der Roboter konzentrieren. Ihre gärtnerischen Fähigkeiten – wie etwa das Erkennen von Krankheiten, Unkraut und Insekten, die Entnahme von Bodenproben oder gar das Aufsprühen von Pestiziden – sind noch nicht entwickelt und somit Zukunftsmusik.
Ideen für die Zukunft hat Grift bereits, auch welche, die industrielle Landwirtschaft für die Umwelt etwas weniger belastend machen könnte: Anstatt Pestizide großzügig über Flächen zu verteilen, könnte ein Roboter betroffene Pflanzen direkt mit großer Präzision "bespucken" und so nur eine geringe Chemikalien-Menge nötig machen. "Wir haben alle möglichen wilden Ideen" , schwärmt Grift.