02.07.2019

Roboter von Startups erledigen in diesem Sommer die Feldarbeit

Das AIL hat sechs Roboter ausgewählt, die im Rahmen der Robotics Challenge 2019 einen nachhaltigen Nutzen für die Landwirtschaft stiften sollen. Sie helfen zum Beispiel bei der Unkrautbekämpfung und bei der Ernte.
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Roboter Landwirtschaft
"Robotti" hilft bei Aussaat, Düngung, Unkrautregulierung und Ernte. (c) Georges Schneider

„Infolge der immer raueren Bedingungen für die Landwirtschaft – nicht zuletzt infolge des Klimawandels – sehen wir es als wichtige Dienstleistung des Lagerhaus-Verbunds, nach immer innovativeren Agrar-Lösungen zu suchen“, sagt Christoph Metzker, RWA-Bereichsleiter und Beiratsvorsitzender des Agro Innovation Labs: „Es geht darum, das bäuerliche Arbeiten moderner, effizienter und attraktiver zu gestalten. Gerade die Robotik bietet sehr interessante Einsatzgebiete gerade auch für die heimische Landwirtschaft und hat das Potential, diese zukünftig zu revolutionieren.“

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Die RWA Raiffeisen Ware Austria AG ist das Großhandels- und Dienstleistungsunternehmen der Lagerhausgenossenschaften in Österreich., zu der wiederum 90 eigenständigen und regionalen Genossenschaften im Eigentum bäuerlicher Mitglieder mit mehr als 1.000 Standorten und rund 12.000 Mitarbeitern gehören. Gemeinsam mit der BayWa AG hat die RWA eine Innovationsplattform namens Agro Innovation Lab GmbH (AIL) ins Leben gerufen, mit der Innovationen für die Landwirtschaft zugänglich gemacht werden.

(c) Georges Schneider

In den vergangenen drei Jahren wurden dadurch bereits 650 Startups aus 60 Ländern beim Markteintritt unterstützt. Dieses Jahr liegt der Fokus auf einer weiteren zukunftsträchtigen Technologie: Robotik.

Robotics Challenge 2019 für Roboter in der Landwirtschaft

Im Zuge dieser Herangehensweise wurde auch die „Robotics Challenge 2019“ ins Leben gerufen, bei der das AIL die besten Agrar-Roboter sucht. In einem ersten Kick-off Ende Juni wurden dabei sechs Roboter identifiziert, die von Startups entwickelt wurden, bereits funktionsfähige Prototypen entwickelt haben und das Potenzial besitzen, die Landwirtschaft nachhaltig zu verändern.

Besonders für die autonome Unkrautregulierung, sowie für die Obst- und Gemüseernte sieht man beim AIL Potenzial. Die sechs ausgewählten Finalisten aus insgesamt 34 Einreichungen sind konkret:

  • Agrointelli, Dänemark / „Robotti“: Entwicklung eines autonomen und vielseitig einsetzbaren Geräteträgers, an dem Maschinen zur Aussaat, Düngung, Unkrautregulierung und Ernte angebracht werden können. Damit bietet dieser Roboter Einsatzmöglichkeiten sowohl im Acker- als auch Gemüsebau.
  • Cerescon, Niederlande / „Sparter“: Entwicklung eines Roboters für die Ernte von weißem Spargel. Der an einem Traktor angehängte Roboter erkennt mittels Sensoren den reifen Spargel an der Oberfläche. Der Spargel wird nach Erreichen einer entsprechenden Mindestgröße vom Roboter eigenständig geerntet, wobei jeweils zwei bis drei Reihen parallel bearbeitet werden können.
  • Deepfield Robotics, Deutschland: Entwicklung von Robotern, die Unkraut in Reihenkulturen autonom regulieren. Mittels Zugriff auf 4,3 Millionen aufgenommene Bilder können die Roboter zwischen 35 verschiedenen Pflanzengattungen unterscheiden.
  • Mascor / FH Aachen, Deutschland / „Etarob“: Entwicklung eines Roboters zur selektiven Unkrautregulierung auf Grundlage von elektro-physikalischen Prinzipien, der bei jeglichen Wetterbedingungen und bei Nacht eingesetzt werden kann. Dieser kann bei Reihenkulturen bzw. im Gemüseanbau zwischen den Reihen eingesetzt werden. Weiterentwicklungen fokussieren auf eine selektive Düngung sowie speziell die Ernte von Eisbergsalat und Kartoffeln.
  • Saga Robotics, Norwegen: Entwicklung von modularen Robotern zur UV-Behandlung gegen Mehltau sowie zur autonomen Ernte von Erdbeeren. Diese eignen sich zum Einsatz in Glas- und Folienhäusern sowie in Obstgärten und Ackerflächen.
  • Tensorfield, USA / Hongkong: Entwicklung von autonomen Robotern zur thermalen Unkrautregulierung in Reihenkulturen mittels Einsatz von erhitztem Raps-Öl in Lebensmittelqualität. Entwicklung der visuellen Erkennung an Gemüsepflanzen sowie Spezialisierung auf Spinat und Römersalat.

Feldarbeit im Sommer, Finale im September

Im Laufe des Sommers nehmen die Unternehmen an so genannten Challenge Weeks und Feldversuchen teil, die in Österreich, Deutschland und zum Teil an den Standorten der Teilnehmer stattfinden. Im Rahmen der Zusammenarbeit mit dem AIL werden die Roboter intensiv geprüft, technisch angepasst und deren Marktpräsenz unterstützt, beziehungsweise in einem nächsten Schritt deren Markteinführung vorbereitet.

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Mitte September werden schließlich im Rahmen der Robotics Challenge Finals die Wettbewerbs-Gewinner verkündet. AIL-Geschäftsführer David Saad sieht jedenfalls schon jetzt viel Potenzial in der Robotik. „Die Teilnehmer der AIL Robotics Challenge zeigen deutlich, dass die Robotik in bestimmten Teilbereichen der Landwirtschaft bereits sehr weit ist“, sagt er: „Es ist Zeit, sich auch hierzulande mit dieser Entwicklung und deren Einsatzgebieten auseinanderzusetzen, um frühzeitig zu partizipieren.“ Aus diesem Grund habe man sich bewusst für die Förderung dieses Innovationsfelds entschieden und freue sich bereits auf die Ergebnisse der Challenge.“

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Links Mitgründer von NXAI Sepp Hochreiter und Mitte rechts CEO von Neura Robotics David Reger | (c) Neura Robotics / NXAI

„Ein Roboter, der im Alltag und in der Industrie wirklich hilft, muss sich erinnern“, sagt David Reger, Gründer und CEO von Neura Robotics. Daher arbeitet sein Unternehmen mit dem Linzer Startup NXAI an der Merkfähigkeit von Robotern. „Gedächtnis und Erfahrungen sind die Voraussetzungen für Roboter, Aufgaben über viele Schritte zuverlässig zu lösen“, ergänzt Sepp Hochreiter, Gründer von NXAI.

Die Grundlage bietet Neura Robotics mit einem multimodalen Foundation-Modell, das Funktionen wie 3D-Sehen, Tastsinn und Audio mit einer Gedächtnisfunktion verbindet. Der Physical-AI-Stack von Neura Robotics wird mit einem xLSTM von NXAI, also einem künstlichen neuronalen Netz, verbunden. „xLSTM ist dafür gebaut, ist schnell, speichereffizient und kann den Zustand über lange Sequenzen halten“, sagt Hochreiter.

NXAI plant, ein eigenes Modell auf Basis der xLSTM-Architektur auf Neura Robotics‘ hauseigener Neuraverse-Plattform bereitzustellen. „Mit dem Neuraverse schaffen wir die Plattform, auf der auch andere starke KI-Ansätze ihren Weg in Roboter finden“, erklärt Reger.

Gesteigerte Effizienz

Ein Roboter arbeitet in Schleifen und verarbeitet permanent Wahrnehmungen, Entscheidungen und Handlungen. Laut Neura Robotics braucht er dafür Gedächtnis auf zwei Ebenen: das Arbeitsgedächtnis und das episodische Gedächtnis. Ein Roboter, der einen Prozess wiederholt ausgeführt hat, soll bei derselben Situation auf frühere Erfahrungen zurückgreifen können und so aus der Erfahrung handeln.

Die Roboter der Zukunft

Langfristig möchten die beiden Firmen, dass Roboter nicht nur einzelne Fähigkeiten ausführen, sondern über die Zeit Erfahrung aufbauen. Fähigkeiten, die Roboter aus der Interaktion mit der realen Welt lernen, sollen verbessert und auf andere Maschinen und Umgebungen übertragen werden.

From Science to Business

NXAI, gegründet vor drei Jahren, ist ein Deep-Tech-Unternehmen mit Sitz in Linz, das Lösungen für industrielle Anwendungen entwickelt. Die Firma versteht sich als Brücke zwischen Wissenschaft und Industrie. So möchte sie die eigene KI-Forschung in marktreife Produkte überführen. Im Mittelpunkt der Forschung stehen xLSTM-Modelle in den Bereichen Time Series und Robotics.

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