Embed Size (px)
Citation preview
Dr. Rahe/27.01.2009 © AMAZONE 200903.02.2009Dr. Florian Rahe - KS 1
Autonome Feldroboter
Nur Spielerei oder doch
Zukunft?
Projekt BoniRob
Dr. Rahe/27.01.2009 © AMAZONE 200903.02.2009Dr. Florian Rahe - KS 2
Übersicht
Motivation
Projekt BoniRobNavigationAgrosensorikFahrzeug
Diskussion
Dr. Rahe/27.01.2009 © AMAZONE 200903.02.2009Dr. Florian Rahe - KS 3
Motivation
Innovationen in der Landwirtschaft
ElektronikSensorikSoftware
Kernkompetenzen der Landwirtschaft
Dr. Rahe/27.01.2009 © AMAZONE 200903.02.2009Dr. Florian Rahe - KS 4
Strategien
Charakterisierung von Pflanzenbeständen
Feldbezogen
Teilflächenspezifisch
Einzelpflanzen
Dr. Rahe/27.01.2009 © AMAZONE 200903.02.2009Dr. Florian Rahe - KS 5
Konzepte autonomer Feldroboter
Wettbewerbe: FREReihennavigation
Roboterplattform: WeedyReihennavigation„Agrosensorik“
BoniRobNavigation auf VersuchsfeldernAgrosensorikKartierung/Dokumentation
Dr. Rahe/27.01.2009 © AMAZONE 200903.02.2009Dr. Florian Rahe - KS 6
Übersicht
Motivation
Projekt BoniRobNavigationAgrosensorikFahrzeug
Diskussion
Dr. Rahe/27.01.2009 © AMAZONE 200903.02.2009Dr. Florian Rahe - KS 7
BoniRob: Projektziel
Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines autonomen Fahrzeugs ("Feldroboter"), welches in Reihenkulturen die Einzelpflanzen automatisch erkennt, die Position speichert und eine Bonitur (d.h. eine Charakterisierung oder Phänotypisierung) durch Messungen spektraler, morphologischer oder mechanischer Signaturen durchführt.
Das System kann auf Basis der GPS-Position die Pflanzen wiederfinden und somit eine Pflanzenbonitur bezogen auf eine Einzelpflanze durchführen.
Die automatische Erfassung von Messdaten aller Pflanzen stellt einen drastischen Innovationssprung für die Pflanzenzüchtung gegenüber dem Stand der Technik dar.
Dr. Rahe/27.01.2009 © AMAZONE 200903.02.2009Dr. Florian Rahe - KS 8
BoniRob: Konzept für autonome Feldroboter
Sources: Symp.Agric. Field Trials/Hohenheim 2007 (A.Ruckelshausen); Satconsystem „Kinderfinder“; www.was-wir-essen.de
TechnologienAnwendung
Analyse: Schlag, Bereich, Pflanze Analyse individueller Pflanzenparameter
Sensoren Software Sicherheit
Dr. Rahe/27.01.2009 © AMAZONE 200903.02.2009Dr. Florian Rahe - KS 9
Projekt
Förderung
BMELV / BLE
(Innovationsförderung, Ausschreibung Elektronik in der Landwirtschaft)
Projektpartner
Fachhochschule Osnabrück
(Fakultäten Ingenieurwissenschaften und Informatik / Agrarwissenschaften und Landschaftsarchitektur ; COALA)
Robert Bosch GmbH/Corporate Sector Research and Advance Engineering (CR-AE32)
Amazonen-Werke H. Dreyer GmbH & Co. KG
Kooperative Partner
Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft DLG e.V. (Versuchswesen in der Pflanzenproduktion)
Gemeinschaft zur Förderung der privaten Deutschen Pflanzenzüchtung e.V. (GFP)
Fritzmeier Systems GmbH & Co. KG
Dr. Rahe/27.01.2009 © AMAZONE 200903.02.2009Dr. Florian Rahe - KS 10
BoniRob: Eckpunkte
Pflanzen: Mais, WeizenVersuchsflächen: FH Osnabrück, DLG, GFPRoboterfahrzeug: Version I und IISchwerpunkte
Navigation, Steuergerät, Systemtechnik (Bosch)Agrosensorik, Systemtechnik, Pflanzen, Applikation (FH-Osnabrück)Mechanik/Fahrzeug (Amazone)Sensorapplikation (Fritzmeier)Applikationen (Pflanzenzüchter, DLG, GFP)
Dr. Rahe/27.01.2009 © AMAZONE 200903.02.2009Dr. Florian Rahe - KS 11
Übersicht
Motivation
Projekt BoniRobNavigationAgrosensorikFahrzeug
Diskussion
Dr. Rahe/27.01.2009 © AMAZONE 200903.02.2009Dr. Florian Rahe - KS 12
Navigation
Genauigkeiten besser 10cm notwendig
GPS
RTK-DGPS=
10 cm
+???
=10cm
Dr. Rahe/27.01.2009 © AMAZONE 200903.02.2009Dr. Florian Rahe - KS 13
Navigation
Probabilistische Navigation
Dr. Rahe/27.01.2009 © AMAZONE 200903.02.2009Dr. Florian Rahe - KS 14
Abstandsinformation
1DPunktförmige Messung, Triangulationoder Laufzeit, Vorverarbeitung, Intensitätsanpassung
2DLienienförmige Messung, Laserscanner und Lichtschnittverfahren
3DBewegung von 2D Laserscannern, Stereokameras, 3D-Kameras
Quellen: FH Osnabrück, Claas, Swiss Ranger
Dr. Rahe/27.01.2009 © AMAZONE 200903.02.2009Dr. Florian Rahe - KS 15
3D Kamera: Beispiele
Quelle: FH Osnabrück
Dr. Rahe/27.01.2009 © AMAZONE 200903.02.2009Dr. Florian Rahe - KS 16
Übersicht
Motivation
Projekt BoniRobNavigationAgrosensorikFahrzeug
Diskussion
Dr. Rahe/27.01.2009 © AMAZONE 200903.02.2009Dr. Florian Rahe - KS 17
Sensorik: Pflanzenkrankheiten
Z.B.: Triticum aestivum, Septoria
Sensortechnologie: Spectral Imaging
Dr. Rahe/27.01.2009 © AMAZONE 200903.02.2009Dr. Florian Rahe - KS 18
Spectral Imaging
Schlitz
Position Wellenlänge
Positions/Wellenlänge Matrix (Kamera)
Prisma
Gemessene Linie
Dr. Rahe/27.01.2009 © AMAZONE 200903.02.2009Dr. Florian Rahe - KS 19
Spectral Imaging System
Kamera
Positions / Wellenlängen Bild
CAN-bus
μC Platine
Wegmessung
Software
Bewegung
Dr. Rahe/27.01.2009 © AMAZONE 200903.02.2009Dr. Florian Rahe - KS 20
Übersicht
Motivation
Projekt BoniRobNavigationAgrosensorikFahrzeug
Diskussion
Dr. Rahe/27.01.2009 © AMAZONE 200903.02.2009Dr. Florian Rahe - KS 21
Fahrzeug: Entwurf
Dr. Rahe/27.01.2009 © AMAZONE 200903.02.2009Dr. Florian Rahe - KS 22
Fahrzeug: Flexibilität
...
Dr. Rahe/27.01.2009 © AMAZONE 200903.02.2009Dr. Florian Rahe - KS 23
Fahrzeug
Dr. Rahe/27.01.2009 © AMAZONE 200903.02.2009Dr. Florian Rahe - KS 24
Fahrzeug
Dr. Rahe/27.01.2009 © AMAZONE 200903.02.2009Dr. Florian Rahe - KS 25
Übersicht
Motivation
Projekt BoniRobNavigationAgrosensorikFahrzeug
Diskussion
Dr. Rahe/27.01.2009 © AMAZONE 200903.02.2009Dr. Florian Rahe - KS 26
Diskussion
