Bodeneier automatisch einsammeln: US-Forscher testen humanoide Roboter

Bodeneier kosten Zeit und Personal. Forscher in den USA arbeiten deshalb an humanoiden Robotern, die diese Aufgabe übernehmen sollen. Erste Versuche zeigen: Die Maschinen können Eier bereits sicher aufnehmen. Bis zum Einsatz im Praxisstall müssen die Entwickler jedoch noch einige Hürden überwinden.

Bodeneier automatisch einsammeln: US-Forscher testen humanoide Roboter

Humanoide Roboter könnten künftig eine Aufgabe übernehmen, die in vielen Legehennenbetrieben täglich anfällt: das Einsammeln von Bodeneiern. Wissenschaftler der North Carolina State University (NCSU) haben entsprechende Systeme bereits erfolgreich unter Stallbedingungen getestet.

Auf der Georgia Precision Poultry Farming Conference stellte Ramesh Bist, Professor für biologische und landwirtschaftliche Ingenieurwissenschaften an der NCSU, erste Ergebnisse vor. Noch steht die Entwicklung am Anfang. Die bisherigen Versuche stimmen die Forscher jedoch optimistisch.

Bodeneier verursachen hohen Arbeitsaufwand

Selbst in gut geführten Legehennenställen fallen regelmäßig Bodeneier an. In einem Bestand mit 100.000 Hennen können je nach Herdenmanagement täglich zwischen 2.000 und 15.000 Eier auf dem Stallboden liegen, rechnete Ramesh Bist vor. Mitarbeiter müssen diese Eier von Hand einsammeln.

Die Arbeit ist körperlich anstrengend, zeitaufwendig und wiederholt sich jeden Tag. Genau hier sehen die Forscher ein großes Einsatzfeld für Robotersysteme.

Sensoren helfen beim schonenden Greifen

Eier sicher aufzunehmen, ist technisch anspruchsvoll. Sie unterscheiden sich in Größe und Form und reagieren empfindlich auf Druck.

Die Entwickler statten den Roboter deshalb mit taktilen Sensoren aus. Diese messen während des Greifvorgangs kontinuierlich den Druck in den Händen des Roboters. Das System passt die Griffkraft automatisch an und soll so Bruchschäden vermeiden.

Noch gehen vereinzelt Eier zu Bruch. Die Forscher berichten jedoch von deutlichen Fortschritten. Bereits heute kann der Roboter ein Ei sicher von einer Hand in die andere übergeben. Diese Bewegung gilt als wichtige Voraussetzung, um Bodeneier später aufzunehmen und auf ein Förderband abzulegen.

Training erfolgt zunächst in der virtuellen Realität

Bevor die Roboter in den Stall kommen, lernen sie ihre Bewegungsabläufe in einer virtuellen Umgebung. Studierende trainieren die Systeme mithilfe von VR-Brillen und Controllern.

Dabei üben die Maschinen grundlegende Arbeitsschritte wie Greifen, Anheben, Transportieren und Ablegen. Auf diese Weise lassen sich Fehler korrigieren, ohne Eier zu beschädigen oder Tiere zu stören.

Die größte Herausforderung liegt im Stallboden

Die eigentliche Schwierigkeit beginne jedoch nicht beim Greifen, sondern beim Laufen, berichtete Ramesh Bist.

Auf ebenen Laborflächen bewegen sich die Roboter bereits relativ sicher. Im Geflügelstall treffen sie jedoch auf eine unebene Einstreu aus Holzspänen, Kot und organischem Material. Diese Oberfläche verändert sich ständig und erschwert eine stabile Fortbewegung.

Aufnahmen aus den bisherigen Stallversuchen zeigen, dass der Roboter seine Füße häufig durch die Einstreu zieht, statt sie kontrolliert anzuheben. Das beeinträchtigt die Stabilität, kann Tiere beunruhigen und erhöht das Risiko von Beschädigungen.

Deshalb arbeitet das Forschungsteam derzeit an einem neuen Bewegungsmuster. Mithilfe von Reinforcement Learning soll der Roboter lernen, seine Schritte besser an die Bedingungen im Geflügelstall anzupassen.

Weitere Einsatzmöglichkeiten denkbar

Für die Wissenschaftler ist das Einsammeln von Bodeneiern nur der erste Praxistest. Gelingt es, Roboter sicher durch den Stall zu navigieren und empfindliche Objekte zuverlässig aufzunehmen, eröffnen sich weitere Einsatzmöglichkeiten.

Künftig könnten humanoide Roboter beispielsweise verendete Tiere entfernen, Fütterungs- und Tränkesysteme kontrollieren oder Umweltparameter im Stall überwachen. Damit könnten sie zu einem weiteren Baustein der digitalen und automatisierten Geflügelhaltung werden.