Der Roboter mit den grünen Daumen

Er trägt weder Gummistiefel noch Gartenschürze, beweist aber dennoch einen grünen Daumen: Der RoBo®Cut ist schnittsicher, was Ableger betrifft. Damit zeigt das Bremer Unternehmen RoBoTEC, dass Digitalisierung auch in der Pflanzenzucht zum Einsatz kommen kann – mit Künstlicher Intelligenz und Laser nehmen sie eine Vorreiterrolle in punkto Pflanzenvermehrung ein.

Ausgangslage // Lange Transporte

Hierzulande ist die manuelle Pflanzenvermehrung relativ teuer. So kommen die meisten Pflanzen aus Niedriglohnländern, wo die die Jungpflanzen kultiviert werden. Die Pflanzen haben somit in der Regel einen weiten Weg hinter sich, bis sie hier vor Ort im Regal stehen: Oft werden sie einmal um den halben Globus verschifft oder eingeflogen. Doch lange Transporte in dunkler Umgebung sind alles andere als optimal für sensible Pflanzen. Zudem kann der logistische Aufwand, der dafür betrieben wird, kaum nachhaltig sein. Wäre es also nicht sinnvoller, die Pflanzen vor Ort zu kultivieren, wo sie anschließend auch verkauft werden?

 

Lösung // Präziser Schnitt mit dem Laser

Jede Pflanze ist einzigartig. Daher war eine serielle Vermehrung mit Maschinen bisher nicht denkbar. Künstliche Intelligenz ermöglicht nun, was lange als nicht umsetzbar galt: Der RoBo®Cut erkennt durch Techniken von Image Recognition und Deep Learning eigenständig, an welcher Stelle der Pflanze ein Schnitt anzusetzen ist, damit sich ein Ableger bildet – eine Maschine, die den kompletten Prozess der Pflanzenvermehrung übernimmt.

Die Prozesskette beginnt mit dem eigenständigen Einfahren in die Maschine und Öffnen des Pflanzbechers. Anschließend entnehmen zwei Roboterarme abwechselnd die Pflanzen aus den Bechern. In einer Bildkammer werden diese mithilfe von Künstlicher Intelligenz auf mögliche Schnittstellen untersucht und dann an einer weiteren Station von einem Laser genau dort geschnitten. Die so „entstandene“ neue Jungpflanze fällt auf ein steriles Papierband und wird weiterbefördert. Zwei Kameras und ein weiteres neuronales Netzwerk erkennen die Ausrichtung und Position der Pflanzen auf dem Förderband. Diese werden dann von einem dritten Roboterarm gegriffen und anschließend in einen neuen Behälter gesetzt – ganz ohne jede Verletzung an der Pflanze.

 

Ergebnis // Vom Gärtner zum KI-Trainer

Alle sechs Sekunden wird eine neue Pflanze gesetzt, RoBo®Cut ist damit deutlich schneller als eine geübte Fachkraft. Pflanzenstecklinge zur Vermehrung schneiden und dann in einen neuen Nährboden setzen? Das haben ursprünglich Fachkräfte per Hand gemacht. Heute sieht deren Tätigkeit anders aus: Sie helfen dabei, neuronale Netze so zu trainieren, sodass der Roboter eigenständig die Schnittfläche bestimmen kann. Das Wissen der Experten und die Präzision des Lasers zusammen liefern ein schnelles und für die Pflanzen schonendes Ergebnis. Ein Vorteil des Schneidens per Laser ist zudem, dass der Schnitt exakt entlang der natürlichen Wachstumslinie der Pflanze und – im Gegensatz zum Einsatz mit dem Messer – kontaktlos erfolgt. Somit werden auch keine Krankheiten von einer Pflanze zur nächsten übertragen.

 

Perspektive // Erstes Produkt

RoBo®Cut ist das erste Produkt aus dem Haus RoBoTEC. Derzeit ist der künstlich intelligente Gärtner im letzten Entwicklungsstadium vor der großflächigen Inbetriebnahme. Entwickelt wurde RoBo®Cut ursprünglich, um Orchideen zu vermehren. Doch mit den richtigen Trainingsdaten kann Robo®Cut dies auch bei weiteren Nutz- und Zierpflanzen tun Außerdem ist geplant, den Roboter mit zusätzlichen, variablen Modulen auszurüsten. Dazu gehören zum Beispiel Barcodescanner, automatische Etikettiergeräte, Becherzuführer, Bechersammelbecken und Kontaminationsanalysemodule. Das langfristige Ziel ist, in Kooperation mit anderen Unternehmen, die sich mit automatisierten Verarbeitung von Pflanzen beschäftigen, die komplette Prozesskette zu automatisieren: von der Aufzucht und Vermehrung der Jungpflanzen über das Einsetzen in den Feldern bis hin zur Ernte von Früchten. RoBo®Cut hat insofern die Aussicht, einen bislang nicht vorhandenen Standard für die weltweite automatisierte Produktion von Pflanzen zu setzen – um somit auf lange Sicht eine grüne Welt zu erhalten.

KI Akteur
RoBoTec PTC GmbH
RoBoTec hat das weltweit erste KI- und Deep Learning gestützte System zur vollautomatisierten Pflanzenvermehrung entwickelt. zum KI Akteur