Mit Schneidbrenner: Roboterhund Spot hält Felder von Unkraut frei
Mit Feuer lässt sich so ziemlich alles bekämpfen – auch Unkraut. Roboterhund Spot setzt dabei auf einen Schneidbrenner – und KI.
Roboterhund Spot bekämpft mit seinem Schneidbrenner Unkraut.
(Bild: Di Wang u. a.)
Ein Wissenschaftsteam der Texas A&M University und der Mohamed Bin Zayed University of Artificial Intelligence haben zusammen mit einem Robotiker von Boston Dynamics den Roboterhund Spot so ausgerüstet, dass er selbstständig Unkraut erkennen und mit einem Schneidbrenner temporär am Wachstum hindern kann. Ganz vernichten kann Spot das Unkraut aber nicht, weil das zu viel Gas kosten würde.
Roboterhund Spot von Boston Dynamics bringt von Haus aus bereits einige Voraussetzungen mit, um Unkraut jäten zu können. Zum einen ist das ein Roboterarm, der mit einem Greifer oder anderen Werkzeugen ausgerüstet werden kann, zum anderen aber auch die KI-Fähigkeiten, mit denen er unterschiedlichste Aufgaben erlernen und durchführen kann. Die Wissenschaftler nutzten beides, um Spot das Jäten von Unkraut beizubringen, wie sie in der Studie "Toward Precise Robotic Weed Flaming Using a Mobile Manipulator with a Flamethrower" beschreiben, die auf Arxiv im Preprint erschienen ist.
Spot rüsteten die Forscher mit einem kleinen Tank für Propangas aus, den sie dem Roboterhund auf den Rücken schnallten. Mit dem Gas wird ein kleiner Schneidbrenner betrieben, der gezielt aktiviert und deaktiviert werden kann. So lässt sich mit kleinen Gasstößen Unkraut bekämpfen, das der Roboter zuvor mithilfe einer KI-Bilderkennung lokalisiert hat. Die Wissenschaftler haben ihn dazu so trainiert, dass er auf einer herkömmlich genutzten Agrarfläche mithilfe einer Kamera und einem Objekterkennungssystem zwischen Nutzpflanzen und Unkräutern unterscheiden kann.
Unkrautbekämpfung mit Schneidbrenner
Das so ausgemachte Unkraut erhitzt Spot dann im Zentrum mit einer Gasflamme. Das Unkraut wird so zwar nicht verbrannt, sondern nur im Kern so stark erhitzt, dass das Wachstum gehemmt wird, allerdings reicht das aus, um ein Weiterwachsen für mehrere Wochen zu unterbinden. Um das Unkraut komplett zu vernichten, müsste das Unkraut länger der Flamme ausgesetzt sein. Das würde jedoch zu viel Gas benötigen. So reicht ein kurzer Flammenstoß aus, schreiben die Forscher.
Getestet haben die Wissenschaftler Spot auf einem Baumwollfeld in Texas. Die Forscher bestimmten vorab, auf welche Unkräuter sich der Roboter bei der Bekämpfung konzentrieren sollte. Bei dem Feldversuch waren das etwa die Sonnenblume und die Riesen-Ambrosie. Dabei konnte der Roboter 76 Prozent der Unkräuter richtig erkennen und am Wachstum hindern. Ein Problem hat Roboterhund Spot aber noch und schränkt seine Verwendung zur flächendeckenden Unkrautvernichtung auf Nutzfeldern ein: Die Akkulaufzeit ist mit 40 Minuten deutlich zu kurz.
Ob das Bekämpfen von Unkraut mit Feuer auf landwirtschaftlich genutzten Flächen eine so gute Idee ist, sei angesichts der vielen Waldbrände in den USA ohnehin mal dahingestellt.
(olb)