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Ihr nächster Salat kann von einem Roboter angebaut werden.

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Das kalifornische Startup FarmWise sagt, dass Robotik und maschinelles Lernen die Ernten schmackhafter und gesünder machen werden.

Die mit künstlicher Intelligenz ausgestatteten Roboter von FarmWise bauen selbstständig Pflanzen an und suchen nach Unkraut.

Auf den ersten Blick unterscheiden sich die Pflanzen nicht von anderen Kulturen, die typisch für das kalifornische Salinas Valley sind, das oft als „amerikanische Salatschüssel“ bezeichnet wird. Alles, was man sehen kann, ist eine Reihe von Salat, Brokkoli und Blumenkohl, die sich bis zum Horizont erstreckt. Doch dann tauchen die großen orangefarbenen Roboter auf.

Die Maschinen sind auf einer „Suchen-und-Zerstören“-Mission. Ihr Ziel? Unkraut. Ausgestattet mit traktorähnlichen Rädern, zahlreichen Kameras und Umweltsensoren, bewegen sie sich autonom durch die Reihen der Feldfrüchte und machen Jagd auf blattgrüne Eindringlinge. Statt Herbizide zu versprühen, setzen sie eine einziehbare Hacke ein, die Unkraut schnell und präzise vernichtet.

Die Roboter gehören zu FarmWise, einem Startup aus San Francisco, das die Landwirtschaft durch Robotik und künstliche Intelligenz nachhaltiger und raffinierter machen will. Das Unternehmen hat in einer kürzlich durchgeführten Finanzierungsrunde 14,5 Millionen Dollar aufgebracht und plant, seine erste kommerzielle Roboterflotte im Jahr 2020 einzusetzen, wobei mehr als 10 Maschinen Landwirten im Salinas Valley dienen sollen.

FarmWise-Roboter für die Unkrautbekämpfung

FarmWise sagt, dass seine Roboter derzeit für die Unkrautbekämpfung optimiert sind, aber in Zukunft noch viel mehr können sollen. „Unser Ziel ist es, eine universelle Farming-Plattform zu werden“, sagt Mitgründer und CEO Sébastien Boyer. „Wir wollen so ziemlich jede Aufgabe von der Aussaat bis zur Ernte automatisieren.“

Boyer stellt sich vor, dass die Roboter riesige Datenmengen sammeln, einschließlich detaillierter Bilder von Pflanzen und Parametern, die sich auf ihre Gesundheit auswirken, wie Temperatur, Feuchtigkeit und Bodenbedingungen. Aber es ist das, was die Roboter mit den Daten machen werden, was sie wirklich bemerkenswert macht. Mithilfe von maschinellem Lernen können sie jede Pflanze einzeln identifizieren, feststellen, ob sie gedeiht, und entsprechend eingreifen. Dank dieser von künstlicher Intelligenz angetriebenen Roboter erhält jeder Brokkolistiel die Aufmerksamkeit, die er braucht, um den bestmöglichen Brokkoli zu produzieren.

Automatisierung ist in der Landwirtschaft nichts Neues. Die Erntemaschinen auf Rädern werden immer autonomer, und die Landwirte lassen schon seit langem Drohnen fliegen, um ihre Ernten im Auge zu behalten. Roboter für die Ernte von Obst und Gemüse – Äpfel, Paprika, Erdbeeren, Tomaten, Trauben, Gurken, Spargel – sind ebenfalls in der Entwicklung. In jüngster Zeit haben mehrere Robotikunternehmen die Aufmerksamkeit darauf gelenkt, wie diese Präzisionslandwirtschaftstechniken die Qualität der Ernte oder die Erträge verbessern können.

Landwirtschaftsroboter sind immer noch „ein sehr aufstrebender Markt“, sagt Rian Whitton, leitender Analyst bei ABI Research in London, aber er wird „in den nächsten zehn Jahren erheblich wachsen“. Die ABI prognostiziert, dass bis 2030 weltweit jährlich mehr als 100.000 mobile Roboter für die Landwirtschaft ausgeliefert werden, 100 Mal mehr als heute.

Im Vergleich zu den Millionen von Traktoren und anderen landwirtschaftlichen Fahrzeugen, die jedes Jahr verkauft werden, ist dies immer noch eine kleine Zahl, aber Whitton stellt fest, dass die Nachfrage nach Automatisierung aufgrund des Arbeitskräftemangels in vielen Teilen der Welt wahrscheinlich zunehmen wird.

FarmWise plant, seine erste kommerzielle Roboterflotte im kalifornischen Salinas Valley einzusetzen.
FarmWise sagt, dass es eng mit Landwirten zusammengearbeitet hat, um ihre Bedürfnisse zu verstehen und seine Roboter auf der Grundlage ihres Feedbacks zu entwickeln.

Wie werden diese Farmroboter hergestellt?

Zunächst erfasst das Sensorsystem Bilder und andere relevante Daten über die Pflanzen und speichert diese Informationen sowohl auf Bordcomputern als auch auf Cloud-Servern.

Der zweite Schritt ist der Entscheidungsprozess, bei dem spezielle Deep-Learning-Algorithmen die Daten analysieren. Ein Algorithmus erkennt die Pflanzen auf dem Bild, und die Roboter kombinieren diese Daten mit GPS- und anderen Standortdaten, um jede Pflanze genau zu identifizieren. Ein weiterer Algorithmus wird trainiert, um zu entscheiden, ob eine Pflanze z.B. ein Salatkopf oder ein Unkraut ist.

Der letzte Schritt ist die physische Aktion, die die Maschinen an den Pflanzen durchführen – z.B. die Steuerung der Unkrauthacke.

Boyer sagt, dass die Roboter die drei Schritte in weniger als einer Sekunde erledigen. Nach Angaben von FarmWise haben seine Roboter bisher mehr als 10 Millionen Pflanzen von Unkraut befreit.

Whitton, Analyst bei ABI, hält es für sinnvoll, sich auf die Unkrautbekämpfung als erste Anwendung zu konzentrieren. „Durch den geringeren Einsatz von Pestiziden lassen sich potenziell Milliarden von Dollar einsparen, daher ist dies ein modischer Anwendungsfall“, sagt er. Aber er fügt hinzu, dass der geschäftliche Erfolg von Startups im Bereich der Landwirtschaftsautomatisierung davon abhängt, ob sie ihre Dienste erweitern können, um zusätzliche landwirtschaftliche Aufgaben zu bewältigen und in verschiedenen Regionen und Klimazonen zu arbeiten

FarmWise hat bereits eine wachsende Zahl von Konkurrenten. Der deutsche Mischkonzern Robert Bosch, Deepfield Robotics, testet ebenfalls ein eigenständiges Fahrzeug