Apfel-Ernteroboter der nächsten Generation: USDA-Gerät soll eine Ernterate von 80 Prozent erreichen

Fachgruppe OBSTBAU
1439

Forscher des Landwirtschaftlichen Forschungsdienstes (ARS) des U.S. Departments of Agriculture (USDA) haben kürzlich verlauten lassen, dass ihr Zweiarm-Apfelerntesystem in aktuellen Versuchen einen deutlichen Schritt nach vorne gemacht habe. Das Gerät stelle damit einen wichtigen Meilenstein bei der Automatisierung einer der arbeitsintensivsten Aufgaben in der Apfelproduktion dar.

Apfelproduzenden in den USA sind ebenso wie ihre Europäischen Kollegen daran interessiert, die Arbeitskosten weiter zu senken, um wirtschaftlich erfolgreich arbeiten zu können. Der neue Ernteroboter könnten zu einer großen Hilfe in diesem Bereich werden, da er nicht nur die Früchte in kommerziellen Dichtpflanzungen pflückt, sondern sie auch gleich auf dem Feld sortiert.
Das Projekt wird im Rahmen eines nationalen USDA-Programms finanziert und erhielt später Unterstützung durch die National Institute of Food and Agriculture (NIFA) Specialty Crop Research Initiative. Es umfasst außerdem zwei nicht näher genannte kommerzielle Unternehmen und umfangreiche Feldtests. "Wir haben das Projekt vor fünf oder sechs Jahren gestartet, als Reaktion auf den zunehmenden Druck, dem die Produzenten ausgesetzt sind, ausgelöst durch drohenden Arbeitskräftemangel und immer weiter steigende Produktionskosten", berichtete der leitende Forscher Renfu Lu. Dabei stehen die Projektverantwortlichen im kontinuierlichen Austausch mit Produzenten.
Beim aktuellen System hat man das Gerät vom einarmigen Roboterarm hin zu einem modularen Design mit zwei Roboterarmen weiterentwickelt, die sich einen einzigen Wahrnehmungssensor teilen. Um die Äpfel abzutrennen, nutzt der Roboter einen vakuumbasierten Manipulator,– eine Methode, die laut Lu hilft, Fruchtschäden zu reduzieren und gleichzeitig die Leistung im dichten Blattwerk zu verbessern.
"Viele Landwirte kamen zu mir und sagten: 'Nun, es wäre großartig, wenn wir die Roboter-Ernte gleich mit einer Sortierung im Feld kombinieren könnten, um eine vollständige Ernteautomatisierung zu erreichen“, berichtete der Wissenschaftler. „Deshalb haben wir auch eine Sortierfunktion integriert.“
Das Team misst die Leistung des Roboters anhand von drei Schlüsselkennzahlen: Einer erfolgreicher Ernterate, der Erntegeschwindigkeit und der geernteten Fruchtqualität. Letzteres bezieht sich auf den potenziellen Schaden, den der Roboter beim Bergen der Äpfel verursacht.
Der Roboter benötigt derzeit im Durchschnitt vier bis fünf Sekunden pro gepflückte Frucht. Die Forscher streben aber an, diese Rate auf zwei bis drei Sekunden pro Apfel zu reduzieren. Damit würde das die Leistung des Ernteroboters näher an die menschliche Erntegeschwindigkeit herankommen, wenn man Pausen und Handhabungszeit berücksichtigt.
Die Feldversuche während der Erntesaison 2025 fanden in kommerziellen Obstanlagen im Bundesstaat Washington statt. Geprüft wurde sowohl die Leistung im zweidimensionalen vertikalen Fruchtwand-System als auch in einer hohen Spindelpflanzung. Bei beiden Anlagen handelt es sich um hochdichte Systeme, die sich gut für die Automatisierung eignen. Aber selbst in Obstanlagen im Staate Michigan, wo die Baumstruktur oft weniger gleichmäßig ist, erreichte der Roboter offensichtlich Ernteraten von 60-80 %.

 

"Die Leistung wird definitiv von der Struktur der Obstplantagen beeinflusst", sagt Lu und fügt hinzu, dass das langfristige Ziel weiterhin 80 Prozent Leistung in typischen hochdichten Obstgärten in großen Apfelregionen beträgt.

Das System erntet noch nicht selektiv basierend auf der Fruchtreife, aber Lu sagte, dass diese Funktion mit künstlichen Intelligenzmodellen entwickelt wird.

Das Team entwickelt außerdem eine autonome mobile Ernteplattform, die vier Module und einen Sortierer im Feld integriert, der Obst in Frisch- und Verarbeitungsklassen trennen kann. Die Plattform ist so konzipiert, dass sie sowohl leere als auch volle Behälter autonom handhabt und Obstgärten ohne menschliches Eingreifen navigiert.

Die Technologie wurde an die Michigan State University lizenziert, die ein Start-up gegründet hat, um das System kommerzialisiert zu machen. Lu sagt, das Unternehmen habe eine Anfangsinvestition gesichert und strebt eine kommerzielle Lieferung innerhalb der nächsten Jahre an. Die Kosten bleiben jedoch zentral für die Verbreitung.

"Wenn ein Erzeuger keine Kosteneinsparung oder Arbeitseinsparung erreicht, wird er die Technologie nicht übernehmen", betont Lu. "Wir sind uns sehr bewusst – wir wollen ein Robotermodul kosteneffizient bauen."

Selbst mit Automatisierung erwartet der Forscher, dass menschliche Arbeitskräfte Teil der Erntearbeiten bleiben.

"Unser Ziel ist es, eine Pickrate von 80 Prozent zu erreichen", fügt er hinzu. "Daher müssen die restlichen Früchte, sagen wir 20 Prozent, von einem Menschen gepflückt werden."

Videolink: https://scientificdiscoveries.ars.usda.gov/tellus/stories/articles/harvesting-apples-2025

Über den Autor

Quelle: Freshfruitportal / Carla Espinoza Gutiérrez

News & Infos

News & Infos

Mittelempfehlungen und Hinweise zum Pflanzenschutz in Strauchbeeren 2023

Stand: 21. Dezember 2022

Fachgruppe OBSTBAU
0
News & Infos

Viele Herausforderungen, aber auch Chancen für deutsches Beerenobst

Rund 75 Teilnehmerinnen und Teilnehmer waren vom 7. bis 10. November zum Beerenobstseminar I nach Grünberg gekommen.

Michael Schotten
0
News & Infos

Echte Entlastung bei der Lagerung von Äpfeln! Gesetzentwurf zur Strompreisbremse hat erste Lesung im Bundestag passiert

Am 2. Dezember 2022 hat sich der Bundestag in der ersten Lesung mit den von den Regierungsfraktionen eingebrachten Gesetzentwürfen zur Einführung von Preisbremsen für leitungsgebundenes Erdgas und Wärme sowie zur Einführung einer Strompreisbremse beschäftigt.

Joerg Hilbers
8054
News & Infos

Personelle Veränderungen in der BVEO und der DRV-Gremienarbeit

Johannes Bliestle ist neuer ehrenamtlicher Vorsitzender der Bundesvereinigung der Erzeugerorganisationen Obst und Gemüse (BVEO). Der Gesamtvorstand hat in seiner Sitzung am 24. November 2022 den 57-jährigen Geschäftsführer der Reichenau Gemüse eG einstimmig gewählt.

BVEO
11457
News & Infos

Regionalen Obstbau stärken – Betriebe retten

Dr. Anne Monika Spallek, Mitglied im Ausschuss für Ernährung und Landwirtschaft des Deutschen Bundestages und Berichterstatterin für Obst, im Gespräch mit Verbandsvertretern des Landesverbandes Obstbau Westfalen-Lippe auf dem Obstanbaubetrieb Drees in Coesfeld-Lette.

Dr. Anne Monika Spallek
8950
News & Infos

Ruinöse Entwicklung beim Obst

Die in der Diskussion immer wieder aufflammende Corona-Pandemie und insbesondere der Krieg in der Ukraine, mit seinen Auswirkungen auf die Wirtschaft und damit letztlich auf das Konsumverhalten, verunsichern die Obstbranche massiv.

Helwig Schwartau
0
News & Infos

Maschinelle Ausläufer- und Unkrautbekämpfung im Erdbeeranbau

Für viele Erdbeerbetriebe ist die mechanische Ranken- und Unkrautbekämpfung mittlerweile alternativlos geworden, denn neue Herbizidzulassungen sind nicht in Sicht.

Dr. Annette Urbanietz
0
News & Infos

PRE-Sammlungen starten

Im Zeitraum vom 1. bis 29. November 2022 werden an neun Standorten im Bundesgebiet wieder unbrauchbar gewordene Pflanzenschutzmittel und Agrarchemikalien im Rahmen des Rücknahme-Systems PRE® (Pflanzenschutzmittel Rücknahme und Entsorgung) zurückgenommen.

pamira.de
8160
News & Infos

Wie ein Superfood-Hype ein Land verändert

Der Hype um die Blaubeere ist in Deutschland angekommen. Die Beeren sind überall: in Muffins, Kuchen, Shakes, Müsli, Pancakes! Die Nachfrage nach dem Superfood ist so hoch wie noch nie.

Atlas
8450
News & Infos

Fruchtwelt Bodensee

Vom 13. bis 15. Januar 2023 öffnet die außerplanmäßige Fruchtwelt Bodensee mit rund 280 Ausstellern ihre Tore. Parallel können Sie sich auf den 41. Bodensee-Obstbautagen bei zahlreichen Vorträgen und Podiumsdiskussionen zu aktuellen Fragestellungen des Erwerbsobstbaus informieren.

Fruchtwelt Bodensee
8789
News & Infos

Stechmann einstimmig im Amt des BOG-Vorsitzenden bestätigt

Vom 25. bis 26. Oktober 2022 tagte der Bundesausschuss Obst und Gemüse (BOG) in Berlin. Im Verlauf der Herbst-Sitzung haben die Delegierten den amtierenden Vorsitzenden Jens Stechmann einstimmig wiedergewählt. Er tritt nun seine vierte Amtszeit an.

Lilian Heim
7682
News & Infos

Apfelverteilaktion 2022

Zeit der deutschen Äpfel

Fachgruppe OBSTBAU
0
Anzeige