Verbundprojekt: Drohnen zur autonomen Entnahme von Pflanzenproben; Teilvorhaben: Autonome Drohnennavigation

Das Forschungsprojekt "Drohnen zur autonomen Entnahme von Pflanzenproben" (DRAGONS) entwickelt in einer internationalen Kooperation zwischen der Universität Leipzig, der Universität Tokyo und der Polnischen Akademie der Wissenschaften ein Drohnensystem, bestehend aus einer hochpräzise und selbstständig navigierenden Drohne und eines robotischen Manipulators für die autonome Probenentnahme in Natur- und Kulturlandschaften. Das System wird zunächst im Weinbau zur Anwendung kommen, wo es nach manueller Bestimmung der Probeentnahmestelle automatisch die Flugroutenplanung zu dieser übernimmt, zwischen die Rebzeilen navigiert, geeignete Trauben identifiziert und entsprechende Weintraubenproben entnimmt. Eine regelmäßige Probenentnahme ist für den Weinbau essenziell, um den optimalen Erntezeitpunkt zu bestimmen. Modernes Weinbergmanagement teilt Anbauflächen in kleinräumige Mikroklimazonen, die einzeln erfasst werden. Die Autonomisierung der Probenentnahme mittels Drohnen, stellt nicht nur eine große Entlastung für die Landwirtschaftsbetriebe dar, sondern unterstützt auch eine gleichbleibend hohe Produktqualität bei zunehmender Witterungsvarianz. Das Teilvorhaben "Autonome Drohnennavigation" der Universität Leipzig konzentriert sich auf die Hardwareentwicklung einer Drohne, die autonom und sicher in komplexem landwirtschaftlichem Terrain navigieren kann und als Plattform für den robotischen Manipulator dient. Die Navigation kombiniert grobe GNSS-Positionsbestimmung mit präziser visueller Odometrie und KI-gestützten Methoden zur Hinderniserkennung. Kern des Projekts sind die Konzeption der Drohnenhardware, die Implementierung des kollisionsfreien Navigationssystems und die Integration der Hardwarekomponenten und KI-Algorithmen in ein kohärentes Gesamtsystem. Die entwickelte Technologie bietet enormes Potenzial, komplexe agrarwirtschaftliche Prozesse zu automatisieren und trägt zur Bewältigung globaler, komplexer Herausforderungen in der Präzisionslandwirtschaft bei.