Robo-Gärtner

Roboter für den Tomatengarten

Diese Gärtner haben wirklich einen "grünen Daumen" - nur dass sie keinen Daumen haben: Studenten am Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben jetzt Roboter entwickelt, die Kirschtomaten bestäuben, wässern und ernten können. Die sich im Garten frei bewegenden Roboter sind zur Stelle, wenn eine Pflanze Wasser oder Dünger braucht, und pflücken Tomaten, wenn diese reif sind.

Entwickelt wurden die Maschinen im Rahmen eines zweiteiligen Seminars von Professorin Daniela Rus vom Distributed Robotics Lab am MIT. Im ersten Semester lernten die Studenten die Grundlagen der Robotik, im Herbst gingen sie dann daran, sich realen Aufgabenstellungen zu widmen. Rus und ihr Assistent Nikolaus Correll stellten den Studenten die Aufgabe, bis zum Ende des Semesters einen "Roboter-Garten" zu gestalten.

Die zwölf Studenten teilten sich in Gruppen auf, die sich jeweils mit speziellen Aufgaben beschäftigten, etwa der Mechanik eines Arms zum Ernten der Tomaten. Andere entwickelten ein Netzwerk für die Verbreitung von Pflanzendaten. In ihrem "Testgarten" wuchsen schließlich vier Tomatenpflanzen, neben jedem Topf eine Andockstation für die Roboter. Im Boden untergebrachte Sensoren registrieren den Wasser- und Nährstoffgehalt, während die Roboter mit Hilfe einer Kamera das Pflanzenwachstum und den Reifegrad der Tomaten überprüfen.

Bei der Entwicklung der Roboter stießen die Studenten auf unerwartete Schwierigkeiten, wie der 21-jährige Huan Liu (Bild) berichtet. Die Konstruktion des Greifarms zum Ernten der Tomaten sei besonders schwierig gewesen, weil die Früchte an kaum berechenbaren Stellen reiften. Es sind gerade diese sich ständig ändernden Bedingungen, die bisher einem Einsatz von Robotern in der Landwirtschaft entgegen standen.

Landwirtschafts-Roboter sollen auch die Umwelt schonen
Die bisherigen Versuche für den Einsatz von Robotern in der Landwirtschaft reichten vom Beschneiden von Apfelbäumen bis zur Spargelernte. Keine der Maschinen erreiche aber die Leistung menschlicher Landarbeiter, erklärt Tony Grift, Assistenzprofessor an der Universität von Illinois. Moderne Technik habe sich in der Landwirtschaft zwar oft als nützlich erwiesen, sei aber ebenso wie die Satellitenüberwachung von Anbauflächen unerschwinglich teuer.

Rus und Correll wollen genau dies ändern und die Roboter zur Arbeit in die landwirtschaftlichen Betriebe bringen. "Die Landwirtschaft verursacht große Schäden am ganzen Land, dem Boden, dem Wasser und der Umwelt", sagt Rus. "Wenn wir einen Weg finden können, mit Robotern und Automation den Pflanzen genau die Nahrung - Dünger, Wasser und was sie sonst so brauchen - zu geben, statt massenhaft zu spritzen, dann hat das auch einen Einfluss auf die Umwelt."