Nguyen Tien Hoang Dung (Klasse 12A2) und Nguyen Phi Yen (Klasse 11A4), Schüler der Tra On High School in der Provinz Vinh Long, haben unter Anleitung ihres Lehrers Tran Trong Huu einen autonomen Landwirtschaftsroboter entwickelt. Er verbindet künstliche Intelligenz (KI), Internet der Dinge (IoT) und Computer Vision, um Pflanzen zu überwachen, Unkraut und Pflanzenkrankheiten zu erkennen und Unkraut statt mit Chemie mit einem Laser zu entfernen.
Der Gemüseanbau steht vor mehreren praktischen Problemen: Er stützt sich auf chemische Herbizide, das Jäten ist arbeitsintensiv, Pflanzenkrankheiten breiten sich schnell aus, und es fehlen genaue digitale Werkzeuge, um die Bedingungen auf dem Feld zu erfassen. Die beiden Schüler wollten die manuelle Beobachtung und die chemische Unkrautbekämpfung durch eine einzige Plattform ersetzen, die Automatisierung, KI, Sensorik und erneuerbare Energie verbindet.
SO FUNKTIONIERT ES
Der Roboter verbindet eine selbstfahrende Plattform, Bilderkennung, Feldsensoren und einen Laser:
- Autonome Fortbewegung und Steuerung: Eine vierrädrige Plattform mit Kettenlenkung fährt vor- und rückwärts, wendet und dreht sich auf der Stelle. Ein Raspberry Pi 5 dient als zentraler Prozessor und kommuniziert mit zwei ESP32-Controllern für Bewegung, CNC-Steuerung, Servos, Endschalter und die IoT-Datenerfassung.
- KI-Bilderkennung und Laser-Unkrautbekämpfung: OpenCV analysiert Bildmerkmale und erkennt erste Nutzpflanzen- und Unkrautflächen, ein Deep-Learning-Modell wie YOLO klassifiziert Nutzpflanzen, Unkraut und Pflanzenkrankheiten. Ein dreiachsiger CNC-Mechanismus positioniert eine Laserdiode über jedem erkannten Unkraut.
- IoT-Umweltüberwachung: Sensoren erfassen Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Lichtstärke, Niederschlag und Bodenfeuchte. GPS, WLAN/4G, eine Kamera zur Fernbeobachtung und ein 7-Zoll-HDMI-Display unterstützen Überwachung und Bedienung.
- Ablauf auf dem Feld und Energie: Der Roboter vermisst die Anbaufläche, erstellt eine Bewegungskarte, arbeitet das Feld in Rasterzellen ab und aktualisiert eine digitale Karte. Danach kehrt er zur Ausgangsposition zurück. Batterien und ein Solarpanel versorgen ihn mit Strom.
WIRKUNG
Der Roboter soll im Gemüseanbau manuelle Arbeit und den Einsatz von Chemie verringern und Landwirten Daten zu Feldbedingungen, Unkraut und Krankheitsanzeichen liefern. Unkraut wird einzeln mit dem Laser behandelt, statt gespritzt zu werden. Der Probebetrieb war für Juli bis Anfang August 2026 geplant, die abschliessende Berichts- und Verfeinerungsphase für den 1. bis 30. August 2026.
