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CASE STUDY
Branche: Landwirtschaft
Produkt: Triton-Kamera mit IP67-Gehäuse
SDK: Benutzerdefinierte Software mit Arena SDK
DAS ROCKT: TerraClears Felsensammelroboter steigert die Produktivität von Landwirten
In den letzten zehn Jahren hat sich die Automatisierung zu einem immer wichtigeren Faktor in der modernen Landwirtschaft und im Smart Farming entwickelt. Durch den Einsatz fortschrittlicher Technologien wie intelligenter Sensorik, maschinellem Lernen und Robotik lassen sich landwirtschaftliche Prozesse auf vielfältige Weise effizienter gestalten.
Mit dem Ziel, die Arbeit auf dem Feld zu erleichtern und die Produktivität zu steigern, entwickelt TerraClear ein End-to-End-Automatisierungssystem, das sich speziell auf das automatisierte Entfernen von Steinen konzentriert. Ein computerbasiertes Vision-System kartiert das Gelände und erkennt Größe und Lage der im Boden eingebetteten Steine, während die eigentliche Arbeit von automatisierten Maschinen übernommen wird – das spart Landwirten erheblich Zeit und Kosten.
Herausforderung
Steine, die durch Bodenbearbeitung, Frosthebung oder Witterung an die Oberfläche gelangen, stellen Jahr für Jahr eine Herausforderung dar. Werden sie nicht rechtzeitig entfernt, können sie Maschinen beschädigen und zu kostspieligen Reparaturen sowie zu Verzögerungen während der wichtigsten Phasen der Erntesaison führen.
Das Steinesammeln ist bei Landwirten nicht beliebt: Es ist zeitintensiv, körperlich anstrengend und häufig frustrierend. Viele wissen, dass sie eigentlich mehr Steine sammeln sollten – nehmen sich aber schlicht nicht die Zeit dafür. Gleichzeitig führt der Trend zu größeren Betrieben und der zunehmende Fachkräftemangel in Europa dazu, dass Automatisierung bei einfachen, arbeitsintensiven Tätigkeiten immer wichtiger wird.
Bestehende Lösungen bestehen zumeist aus mechanischen Steinsammlern, die den Boden aufreißen, oder aus Walzen, die Steine wieder in den Boden drücken. Mechanische Systeme sind unter bestimmten Bedingungen zwar effektiv, jedoch langsam und nur begrenzt einsetzbar. Daher sammeln viele Landwirte Steine noch von Hand oder walzen ihre Felder – was bei bestimmten Böden zur Verdichtung führt und nur kleine Steine beeinflusst.
Lösung
TerraClear entwickelt ein System, das Luftbildkartierung mit automatisierter Bodenerkennung und -aufnahme kombiniert. Zunächst vermisst eine Drohne das Feld und nutzt dabei fortschrittliche Sensorik, GPS und trainierte neuronale Netze zur genauen Kartierung von Position und Größe der Steine. Anschließend kommt ein hydraulisches Anbaugerät zum Einsatz, das an einen Traktor oder Kompaktlader montiert wird. Der Fahrer folgt der optimierten Route, während das System mithilfe von Computer Vision die Steine erkennt und automatisch aufnimmt.
Das System nutzt mehrere 2,3 MP Triton GigE PoE-Kameras von LUCID, die hochauflösende Bilder erfassen. Diese werden in drei Bereichen verwendet: beim Training der neuronalen Netze, zur Steinerkennung in Luftbildern und zur Echtzeit-Erkennung direkt vor dem Sammelvorgang. Die Kameras müssen laut TerraClear kompakt, leicht und energieeffizient sein, um sich für den Einsatz an Drohnen und landwirtschaftlichen Maschinen zu eignen. Sie sind am Sammelarm montiert und erfassen die Steine vor dem Traktor während der Fahrt – ein entscheidender Schritt im Gesamtprozess.
Das IP67-zertifizierte Gehäuse und die M12-/M8-Anschlüsse machen die Triton-Kameras ideal für den rauen Außeneinsatz. Staub, Schmutz und Witterung stellen keine Hindernisse dar. Die hohe Stoß- und Vibrationsfestigkeit ermöglicht den zuverlässigen Betrieb auf mobilen Maschinen. Für eine präzise Objektverfolgung ist eine hochauflösende Bildaufnahme mit hoher Bildrate erforderlich – diese Anforderungen erfüllen die Triton-Kameras zuverlässig. LUCIDs aktive Sensorausrichtung (Active Sensor Alignment) sorgt für eine exakte Bildqualität. Zusätzlich konnte TerraClear in der frühen Entwicklungsphase vom Arena SDK sowie dem technischen Support von LUCID profitieren.
Triton GigE Kamera mit IP67-Schutz und PoE
Fazit
Die Lösung von TerraClear ermöglicht es Landwirten, Felder effizient und wirtschaftlich von Steinen zu befreien – mit der Gewissheit, dass ein Großteil der Steine zuverlässig erkannt und entfernt wird. Das reduziert Maschinenverschleiß und minimiert Ausfallzeiten während kritischer Betriebsphasen erheblich
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