(Teil-)autonome Roboter für Intralogistik und Landwirtschaft

Eine drahtlose Kommunikation in Echtzeit gilt als notwendig, um flexible digitale Lösungen realisieren zu können. Das Team von Professor Schotten an der RPTU untersucht anhand konkreter Anwendungsszenarien, ob 5G-basierte Lösungen diese Versprechen einlösen.

Auf der Hannover Messe präsentieren Forschende zwei Teilprojekte:

Transport per Roboter

Ziel des Intralogistikroboters ist die Automatisierung des Warentransports auf einem Gelände, z.B. einem Firmengelände oder einem Universitätsgelände. Für die Erprobung werden zwei Fahrzeugtypen (bis 75 kg Zuladung und bis 10 kg Zuladung) eingesetzt. Die Lieferaufträge können entweder automatisch generiert oder durch einen Knopfdruck in einem Leitstand ausgelöst werden. Nach dem Start des Auftrages fährt der Roboter (teil-)autonom zum Übergabepunkt, nimmt die Lieferung auf und bringt sie zum Zielpunkt. Auf einer Monitorwand lässt sich der Weg der Fahrzeuge verfolgen. Neben den Kamerabildern werden auch Fahrzeit, Standort, Paketinhalt und Sensordaten angezeigt. Dies wird durch die 5G-Technologie ermöglicht, da jeder Roboter eine hohe Upload-Bandbreite benötigt. Tritt ein Problem oder eine unbekannte Situation auf, meldet der Roboter diese an den Leitstand, von wo aus ein Operator über das 5G-Netz übernimmt und steuert. Derzeit ist vollautonomes Fahren in anspruchsvollen Realumgebungen noch nicht möglich. In weiteren Ausbaustufen bzw. sobald die nächsten Releases die Leistungsfähigkeit der 5G-Mobilfunknetze weiter erhöhen, ist es geplant, mehr und mehr Rechenressourcen aus dem Roboter heraus in eine Edge Cloud zu verlagern. Damit soll in Zukunft eine Reduktion der Komplexität, des Gewichts und des Energieverbrauchs möglich sein. Dies kann zu einer Senkung der Kosten und zu einer Verlängerung der Betriebszeiten führen.

Pflanzenschutzmaßnahmen per Feldroboter

Im Forschungsvorhaben „5G-Kaiserslautern“ haben die Forschenden ein autonomes System zur Lokalisierung von Unkraut (Ampfer) mit Hilfe von Drohnen und zur anschließenden autonomen Bekämpfung mit einer minimalen Menge an Pflanzenschutzmitteln durch einen Feldroboter im Einsatz. Die Drohnen lokalisieren das Unkraut und senden Bilder an eine Edge Cloud. Dort wird die Position bestimmt. Die so aufbereiteten Daten werden dann vom Feldroboter für seine weitere Arbeit genutzt. Zwischen den erkannten Unkrautpositionen fährt er selbstständig den effizientesten Weg auf dem Feld und appliziert das Pflanzenschutzmittel punktgenau. Angeschlossen ist das System an einen zentralen Leitstand zur Steuerung und Überwachung. Eine Herausforderung im ländlichen Raum ist die oft noch lückenhafte Netzabdeckung. Deshalb kommt bei dieser Anwendung ein mobiles 5G-Netz zum Einsatz. Auch bei diesem Teilprojekt erhofft sich das Forschungsteam durch die bevorstehenden 5G-Releases weitere Potenziale und damit den endgültigen Nachweis der Machbarkeit der Anwendung.

Weitere Informationen finden Sie hier: RPTU.