Beerenpflücken vom Feinsten mit Sensorik von Pepperl+Fuchs

Wegen ihres süßen Geschmacks zählen Erdbeeren zu den beliebtesten Früchten weltweit. Jährlich werden etwa fünf Millionen Tonnen geerntet, Tendenz steigend. Sensoren von Pepperl+Fuchs tragen dazu bei, dass nun ein einzelner Mitarbeiter ganz bequem im Sitzen die Beeren eines ganzen Feldes ernten kann: Sie sind Teil des ersten automatischen Erdbeer-Ernteroboters und helfen bei Navigation und Steuerung.

Die Erdbeere ist in vielerlei Hinsicht sehr empfindlich, denn im Gegensatz zu Äpfeln und Bananen gibt es bei der kleinen roten Frucht kein Nachreifen. Sie kann daher nur geerntet werden, wenn sie bereits rot und weich ist. In diesem Zustand reicht jedoch bereits wenig Druck, und die Beere verdirbt schnell. Das macht sie dann unverkäuflich, bevor sie überhaupt die Supermarktregale erreicht.

Bis vor kurzem wurden deshalb die Beeren ausschließlich von Hand gepflückt. Bis AGROBOT S.L., ein Hersteller innovativer Roboter im Bereich Landwirtschaft mit Hauptsitz im andalusischen Huelva, die Vision hatte, die Erdbeerernte zu automatisieren.

Die Region im Süden Spaniens ist für großangelegten Erdbeeranbau bekannt – die Ingenieure von AGROBOT hatten daher stets das Problem der aufwendigen Ernte vor Augen. Ihre Lösung: Die Entwicklung des automatischen Ernteroboters AGROBOT SW 6010.

Außer dem Selektieren und Verpacken der Früchte läuft mit dem AGROBOT alles automatisch ab. Um sie vor Schäden durch Druck und Herunterfallen zu schützen, werden die roten Beeren zunächst durch zwei rasiermesserscharfe Klingen am Stiel abgetrennt. Sofort werden sie in einem kleinen, mit Gummirollen gepolsterten Korb aufgefangen, über welches sie auf ein Förderband gelangen, das sie in den Verpackungsbereich befördert. Dort können die Erntearbeiter die Beeren direkt in die Schalen sortieren.

Die Maschine bietet zwei Plätze, kann aber auch von einer einzelnen Person bedient werden. Die Roboterarme ernten mit den Schneidewerkzeugen am Körbchen automatisch die Erdbeeren. Ein Kamerasystem analysiert vorher jede einzelne Beere und überprüft Form und Farbe. Entdeckt es eine reife Beere, leitet es die präzisen Schnittbewegungen ein.

Sensortechnologie von Pepperl+Fuchs steuert die Bewegungen der Roboterarme und der Maschine selbst. Jeder Greifarm ist mit einem induktiven Sensor an beiden Endschaltpunkten des Bewegungsbereichs ausgestattet. Da mit diesen kein mechanischer Verschleiß entsteht, waren sie für die Ingenieure von AGROBOT die ideale Lösung.

Das Kollisionsschutz-System ist zudem Schmutz, Staub, Temperaturschwankungen sowie Schocks und Vibrationen ausgesetzt und muss zuverlässig vor Schäden geschützt werden. Ein robuster Ultraschallsensor der Serie UB400-12GM verhindert daher, dass der Roboterarm den Boden berührt und beschädigt wird.

Weitere Ultraschallsensoren sind diesen Umgebungsbedingungen ebenfalls ausgesetzt, während sie automatisch die Erntemaschine im Feld steuern. An jeder Radaufhängung ist ein Ultraschallsensor montiert, der den Abstand zwischen den Rädern und dem Erdbeerfeld kontinuierlich überwacht und das Fahrzeug in der Spur hält, damit die Früchte nicht beschädigt werden.

Signale, die von den Sensoren an das automatische Steuerungssystem gesendet werden, korrigieren die Position der Radlenkung und sorgen für eine parallele Fahrt durch die Reihen der Beete.

Ein induktives Positionsmesssystem der Serie PMI360DV-F130 erkennt den Lenkeinschlag der Räder und regelt diesen kontinuierlich und präzise. Damit werden perfekte Wendemanöver am Ende der Beetreihe ermöglicht – ob auf ebenem oder sehr holprigem Untergrund.

• Der AGROBOT SW 6010 ist die erste vollautomatische Erdbeer-Erntemaschine
• Bedienung und Ernte eines ganzen Erdbeerfeldes durch einen einzigen Arbeiter möglich
• Induktive Sensoren steuern die Roboterarme
• Robuste Ultraschallsensoren navigieren die Erntemaschine und sorgen für einen sicheren Abstand zwischen Roboterarmen und Boden
• Ein Kamerasystem sorgt dafür, dass nur reife Beeren geerntet werden