Für zukünftige Anwendungen der mobilen Automation spielt die zuverlässige Vernetzung verschiedener Fahrzeuge auch in abgelegenen Gegenden eine wichtige Rolle. Diesem Forschungsfeld widmet sich das Forschungsprojekt des Bundesministeriums für Bildung und Forschung mit dem Titel „Hochzuverlässige und echtzeitfähige Vernetzung für hochautomatisierte Land- und Baumaschinen (AMMCOA – Autonomous Mobile Machine Communication for Off-Road Applications)“. Die zu entwickelnde Technologie soll dabei auf dem Mobilfunkstandard der Zukunft aufbauen, der im allgemeinen Sprachgebrauch als 5. Generation oder kurz 5G bekannt ist.
Fortschreitende Automatisierung in der Landwirtschaft und im Baumaschinenbereich
Um den wachsenden Anforderungen an Effizienz, Präzision und Sicherheit beim Betrieb von Land- und Baumaschinen in Zukunft Rechnung zu tragen, spielt automatisiertes – und perspektivisch auch autonomes Arbeiten – eine gewichtige Rolle. Allerdings liegt im Off-road-Bereich im Gegensatz zum Straßenverkehr meistens keinerlei digitalisiertes Kartenmaterial vor und die schweren Maschinen müssen ihre Arbeit auf unbefestigtem und unwegsamem Gelände verrichten.
Um ein Zusammenstoßen der Maschinen sowie das Übertreten der eingeplanten Flächen auf das Nachbargrundstück zu verhindern, ist eine sehr genaue relative und absolute Lokalisierung nötig, die auch bei Ausfall des Mobilfunknetzes bestand haben muss. Deshalb soll die zu entwickelnde Technologie im Stande sein, eine lokale und autarke 5G-Kommunikationsinfrastruktur zur Verfügung zu stellen, die bei Bedarf aber auch eingebunden in Mobilfunknetze und damit fernkoordiniert arbeiten kann.
Mitführbare und infrastrukturlose Vernetzungslösung
Ziel des AMMCOA-Projektes stellt die Erforschung einer mobil mitführbaren und infrastrukturlosen Vernetzungslösung dar, die insbesondere eine sehr niedrige Latenz mit sich bringt. Falls vorhanden soll die Vernetzungslösung sich automatisch in bestehende Mobilfunknetze einklinken und diese somit dynamisch und bedarfsgerecht erweitern.
Weiterhin soll eine integrierte und hochpräzise Lokalisierungslösung entwickelt werden, die den besonderen Anforderungen in der Landwirtschaft und im Baumaschinenbereich unterstützt. Damit sollen zukünftige Anwendungen wie z.B. die Parallelfahrt mehrerer kleiner Land- oder Baumaschinen im Schwarm ermöglicht werden. Außerdem sollen auch schon heutige Anwendungsfälle wie die autonome Parallelfahrt von Häcksler und Entladefahrzeug in der Landwirtschaft oder die orchestrierte Positionierung von Straßenfertiger und Straßenwalze in der Bauwirtschaft realisiert werden.
Renommiertes Projektteam
Am genannten Forschungsprojekt beteiligen sich renommierte Partner aus den unterschiedlichsten Bereichen. Dazu zählen unter anderem:
- Infineon Technologies AG
- Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik (Heinrich-Hertz-Institut, HHI)
- John Deere GmbH & Co.KG
- Core Network Dynamics GmbH
- BOMAG GmbH
- Technische Universität Kaiserslautern (Fachbereich Elektro- und Informationstechnik und Lehrstuhl Robotersysteme)
- Sensortechnik Wiedemann GmbH
- Robot Makers GmbH
Die Robot Makers GmbH übernimmt in ihrem Projektteil vorrangig die Algorithmik zur Realisierung innovativer Ansätze der Schwarmrobotik in der Landwirtschaft und im Baumaschinenbereich. Dazu werden verschiedene Szenarien entwickelt und dann praxisnah erprobt.
Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf den Möglichkeiten der Lokalisierung, die sich durch die neu zu entwickelnde Technologie ergeben. Der Themenbereich der präzisen und zuverlässigen Lokalisierung stellt bei vielen Anwendungen der mobilen Automation eine der Hauptherausforderungen dar.
