Roboter im Erdbeerfeld: Wie KI die Ernte automatisiert und Betriebe entlastet

Gerade für größere Betriebe wie den Erdbeerhof Glantz ist es unter diesen Bedingungen schwierig, eine zuverlässige Ernte zu gewährleisten.

SHIVAA: Mobiler Ernteroboter für offene Felder

Im Projekt RoLand hat das Robotics Innovation Center des DFKI gemeinsam mit dem Forschungs- und Transferzentrum Smart Systems der HAW Hamburg, der Othmerding Maschinenbau GmbH & Co. KG sowie dem assoziierten Partner Erdbeerhof Glantz den mobilen Ernteroboter SHIVAA entwickelt. Dieser wurde speziell für den Einsatz auf offenen Feldern konzipiert – einem Umfeld, das für Maschinen bislang besonders anspruchsvoll ist. 

Sensorik und KI sichern Qualität rund um die Uhr

Und so funktioniert der Roboter: Mithilfe einer 3D-Stereokamera folgt SHIVAA selbstständig einer Erdbeerreihe. Dabei erfassen zusätzliche Kameras, darunter multispektrale Sensoren, die Position, Form und Größe der einzelnen Beeren. Ein mit maschinellem Lernen trainierter Detektor erkennt anschließend zuverlässig, welche Erdbeeren reif für die Ernte sind. Diese pflückt SHIVAA mit einem eigens dafür konstruierten Roboterarm direkt von der Pflanze. Dazu nähert sich der Arm mit hoher Geschwindigkeit der Frucht, saugt sie mit einem speziell entwickelten Greifmechanismus an und umschließt sie behutsam. Anschließend legt er sie in die auf dem Roboter mitgeführte Erntekiste.

Ein entscheidender Vorteil dieser Technologie ist der flexible Einsatz rund um die Uhr: Ausgestattet mit einem Beleuchtungssystem kann SHIVAA auch nachts oder in den frühen Morgenstunden ernten, wenn die Temperaturen niedrig sind. So werden die empfindlichen Früchte geschont, Verluste reduziert und eine gleichbleibend hohe Qualität gewährleistet.

Nahtlose Integration in den Betriebsablauf

Der Roboter ist darauf ausgelegt, menschliche Arbeitskräfte gezielt zu entlasten. Er kann kurzfristige Ausfälle kompensieren und auf dem Feld direkt mit dem Menschen zusammenarbeiten. Künftig könnten Systeme wie SHIVAA in Betriebe jeder Größe integriert werden – vom kleinen Familienhof bis zu großen Anbauflächen. 

Die Technologie überzeugt außerdem durch ihre Skalierbarkeit: Mehrere Roboter können parallel arbeiten und so größere Flächen effizienter bewirtschaften. Zusätzliche Mehrwerte entstehen durch mögliche Weiterentwicklungen, etwa Module wie UV-Lampen zur Pilzprävention oder mechanische Unkrautbekämpfung. Auf diese Weise könnte der Roboter auch dazu beitragen, den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln zu reduzieren.