Präzise und schmierfreie Antriebstechnik für autonomen Unkrautroboter

Nachhaltigkeit und Effizienz sind wesentliche Anforderungen moderner Agrartechnik. Kilter, ein norwegisches Start-up, hat sich dieser Herausforderung in der Unkrautbekämpfung gestellt. Ihr autonomer Landwirtschaftsroboter AX-1, ausgestattet mit GPS, Künstlicher Intelligenz und einem Vision-System, erkennt Unkraut präzise und bringt winzige Tropfen Herbizid gezielt nur dort auf, wo es benötigt wird – ähnlich wie bei einem Tintenstrahldrucker. Dies führt zu einer dramatischen Reduktion des Chemikalienverbrauchs um bis zu 95 Prozent und einer Ertragssteigerung von 35 Prozent, da Nutzpflanzen nicht durch Herbizide geschädigt werden.

Ein weiteres Ziel der Ingenieure des AX-1 war es, den Boden nicht nur chemisch, sondern auch mechanisch zu schonen. Daher mussten sie sicherstellen, dass die Konstruktion des Roboters möglichst leicht ist, sodass eine minimale Bodenverdichtung gewährleistet bleibt. Ein besonders komplizierter Bereich war der Verstellmechanismus des Sprühmoduls. Die Höhenanpassung für verschiedene Pflanzenarten und Wachstumsstadien erwies sich mit verfügbaren Linearsystemen als schwierig, da viele Lösungen schwer und abhängig von Schmiermitteln sind. Diese Schmiermittel könnten im Staub der Feldarbeit zu einer reibungserhöhenden Paste werden und die Zuverlässigkeit beeinträchtigen.

Als Antwort auf die Anforderungen des AX-1 setzt Kilter das Linearmodul drylin SLW-25120 ein. Das System passt die Höhe des Sprühmoduls optimal an die Pflanzenhöhe an, indem es über eine Trapezgewindespindel mit Elektromotor präzise Bewegungen ausführt. Die Gewindemutter des Systems bewegt sich entlang einer Achse und ist über einen Linearschlitten direkt mit dem Sprühmodul verbunden.

Die Konstruktion des drylin SLW-25120 bietet für die landwirtschaftliche Anwendung von Kilter entscheidende Vorteile: Mutter und Gleitlager bestehen aus Hochleistungskunststoff, der mikroskopische Festschmierstoffe enthält und so einen reibungsarmen Trockenlauf ohne Wartung sicherstellt. Dies verhindert das Vermischen von Schmierfetten mit Staub und erhöht die mechanische Zuverlässigkeit auf den oft staubigen Feldern. Zudem bietet das System ein geringes Gewicht: der Grundmechanismus wiegt lediglich 5,9 kg, mit einem Zusatzgewicht von nur 0,9 kg je 100 mm Hublänge.

Dank der verwindungssteifen Doppelwellenkonstruktion bleibt das Modul selbst bei rauen Einsatzbedingungen robust. Mit einer maximalen axialen Traglast von 2.500 N und einer Radialkraft von 10.000 N ist das System ideal für das Sprühmodul des etwa 60 kg schweren AX-1 geeignet. Diese Stabilität und hohe Belastbarkeit bieten zusätzliche Sicherheitsreserven für Stöße und andere Belastungen, die beim Einsatz auf dem Feld regelmäßig auftreten können.

Durch den Wegfall von Nachschmierarbeiten sparen Landwirte Zeit und Geld, während die Ausfallsicherheit des Roboters langfristig erhöht wird.