Bislang werden Einlegegurken in Deutschland von Hand geerntet. Das ist mühsam und teuer. Durch den Einsatz von Pflückrobotern könnte das Ernten wirtschaftlicher werden. An einer solchen Lösung arbeitet ein deutsch-spanisches Wissenschaftlerteam. Ihr Ziel: ein kostengünstiges Dual-Arm-Robotersystem, das sich nicht nur für die Gurkenernte, sondern auch für andere landwirtschaftliche Anwendungen nutzen lässt. Erste Praxistests hat der Prototyp bereits absolviert.

Die Herausforderung für die Forscherinnen und Forscher ist groß: Der Roboter muss zuverlässig sein und auch bei schlechten Wetterbedingungen eine erntereife Gurke erkennen, schonend pflücken, ohne die Pflanze zu beschädigen, und ablegen. Die Arbeit wird dadurch erschwert, dass ein grünes Objekt in einem grünen Umfeld geortet werden muss, das noch dazu unter Blättern verborgen sein kann. Zudem muss der Roboter ebenso leistungsstark sein wie ein Pflücker – der schafft bis zu 13 Gurken pro Minute.

Der Dual-Arm-Roboter wurde deshalb mit einem speziellen Kamerasystem ausgestattet; Multispektralkameras und intelligente Bildverarbeitung sollen dabei helfen, die Gurken bei verschiedenen Lichtverhältnissen zu orten und die Greifarme der Maschine an die richtige Stelle zu lenken. Verantwortlich für diesen Aspekt des CATCH genannten EU-Projekts ist das spanische CSIC-UPM Centre for Automation and Robotics in Madrid.

In Bezug auf die Greifarme arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler derzeit daran, drei verschiedene Prototypen zu entwickeln: einen Greifer auf Basis von Vakuum-Technik, einen bionischen Greifbacken (FinRay) und eine sogenannte „Gurken-Hand“. Vorprogrammierte Verhaltensmuster ermöglichen dem Roboter ein zweihändiges Suchen der Gurken nach menschlichem Vorbild: „So kann er Blätter beispielsweise durch symmetrische und asymmetrische oder kongruente und inkongruente Bewegungen zur Seite schieben. Auch ein automatisches On-the-Fly-Bewegungswechseln, um sich einer identifizierten Frucht zu nähern und sie dann zu greifen, ist damit gegeben“, sagt Dragoljub Surdilovic, Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK. Das Berliner Institut ist in dem Forschungsprojekt für die Entwicklung der Greifarme zuständig.