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Robo in der Rebe

Im Bordeaux-Gebiet von Frankreich sorgen Roboter von Vitirover Solutions dafür, dass der Wein natürlich gut wird. Sie mähen autonom Gras und Unkraut zwischen den Rebstöcken und machen dadurch Pestizide überflüssig. Damit die Roboter das hügelige Gelände meistern können, haben sich die Entwickler von Mars-Rovern inspirieren lassen.

Das Weinbaugebiet um Saint-Emilion in Frankreich ist weltberĂĽhmt und von Tradition durchsetzt. Schon die Römer betätigten sich hier als Winzer, wobei sie von den heutigen Hilfsmitteln in der Landwirtschaft nur träumen konnten. Denn fĂĽr die mĂĽhsame und aufwändige Pflege der Weinberge werden inzwischen Roboter eingesetzt. Auch der Vitirover gehört dazu, der vom gleichnamigen Unternehmen in Saint-Emilion entwickelt worden ist. Dabei handelt es sich um einen völlig autonomen Rasenmäher, der durch Solarenergie angetrieben wird, nur 70 Zentimeter lang ist und weniger als 20 Kilogramm wiegt. Etwa zwanzig dieser Roboter-Mäher sind bereits in den Weinbergen vor Ort im Einsatz. Und Vitirover liefert dieses Jahr weitere 200 Roboter unter anderem fĂĽr den Einsatz entlang von Eisenbahnschienen oder in Photovoltaikanlagen. 

Der Hauptvorteil des Roboters ist, dass er umweltfreundlich ist und zu biologischem Wein beiträgt. Denn durch seinen Einsatz in den Weinbergen werden Pestizide wie Glyphosat überflüssig. Außerdem schont der Roboter den Boden, indem er die Verdichtung vermeidet, die durch Traktoren oder Pferde verursacht werden kann.

maxon - Robo in der Rebe
Der Vitirover ist nur 70 Zentimeter lang und knapp 20 Kilogramm schwer. Er schneidet das Gras und Unkraut mit einer Geschwindigkeit von 300 Metern in der Stunde

Unterstützung durch die Europäische Weltraumorganisation
Die Entwicklung des autonomen Roboters, der über zwei Hektar Land mähen kann, war nicht ganz einfach. Denn es stellte sich heraus, dass der instabile Boden in den Weinbergen der Oberfläche des Mars sehr ähnlich ist. Deshalb hat Vitirover bei der Erstellung der ersten Designspezifikationen gemeinsam mit der Europäischen Weltraumorganisation ESA die Designs aller Roboter, die für Marsmissionen entwickelt wurden, überprüft. "Das hat uns sehr geholfen, weil wir keine terrestrischen Roboter finden konnten, die unseren Spezifikationen so nahe kamen", sagt Xavier David Beaulieu, CTO von Vitirover. Er gründete das Unternehmen 2010 gemeinsam mit Arnaud de la Fouchardière, nachdem er das Familienunternehmen (Château Coutet in Saint-Emilion) übernommen hatte und direkt mit der Herausforderung konfrontiert worden war, das Wachstum von Gras und Unkraut unter seinen Reben zu kontrollieren. Inzwischen ist Vitirover ein international führender Innovator im Bereich des hochpräzisen Weinbaus und beschäftigt rund zehn Mitarbeiter.

Mechanische Belastung alle 12 Sekunden
Der Roboter bewegt sich im steinigen, oft abfallenden Gelände und wird daher im Durchschnitt alle 12 Sekunden mechanischen Belastungen ausgesetzt. Entsprechend hoch waren die Anforderungen an die Motorisierung. Die schliesslich gefundenen mechatronischen Lösungen sind das Ergebnis einer mehr als achtjährigen Partnerschaft zwischen Vitirover und mdp - maxon Frankreich.

Der Roboter wird von vier DC-Motoren angetrieben, einer in jedem Rad. Es handelt sich um bĂĽrstenbehaftete DCX 22 L Antriebe von maxon, die maximale Leistungsdichte auf kleinstem Raum bieten. Dadurch sind sie leicht, kompakt und sehr effizient, was im Batteriebetrieb wichtig ist. 

In Kombination mit einem Getriebe GP 32 C ermöglicht diese Lösung dem Mäher, die Belastungen der Räder aufzunehmen und das für die Traktion erforderliche Drehmoment zu liefern. "Für den Antrieb war das Problem der Radialbelastung der Radachse nicht einfach zu lösen, aber wir haben es schliesslich geschafft", sagt Xavier David Beaulieu. Die Leistung des Robotermähers ist in der Tat erstaunlich: Er schneidet das Gras und Unkraut mit einer Geschwindigkeit von 300 Metern in der Stunde und bewältigt Steigungen von bis zu 15 Prozent.

Welle gekapselt in Aluminium-Glockengehäuse
Die größte Herausforderung für Ingenieure lag jedoch anderswo: Bei den drei Klingen, die von DC-Motoren der Baureihe DCX 32 L angetrieben werden. Denn durch die starke Belastung wurden die Kugellager der Motoren jeweils beschädigt, was zu Ausfällen führte. Die Ingenieure von maxon entwickelten schliesslich ein Aluminium-Glockengehäuse als nachhaltigen Schutz. Kevin Schwartz, der bei MDP für das Vitirover-Projekt verantwortlich ist, sagt: "Die Rolle von MDP - maxon Frankreich besteht nicht nur darin, Elektromotoren zu liefern sondern Komplettlösungen, die den Bedürfnissen des Kunden entsprechen."


maxon - der Schweizer Spezialist für Qualitätsantriebe
Die Firma maxon entwickelt und baut bürstenbehaftete und bürstenlose DC-Motoren. Die Produktepalette umfasst zudem Getriebe, Encoder, Steuerungen sowie komplette mechatronische Systeme. maxon Antriebe werden überall eingesetzt, wo besonders hohe Anforderungen gestellt werden: etwa in den NASA-Rovern auf dem Mars, in chirurgischen Handgeräten, Humanoiden Robotern und präzisen Industrieanlagen. Um in diesem anspruchsvollen Markt vorne zu bleiben, investiert das Unternehmen einen grossen Teil des Umsatzes in Forschung und Entwicklung. Weltweit beschäftigt maxon rund 3000 Mitarbeitende an neun Produktionsstandorten und ist in über 30 Ländern mit Vertriebsgesellschaften präsent.

Unser Kundenversprechen
Kundenspezifische Antriebssysteme, kompromisslose Qualität, wegweisende Innovation.
In enger Zusammenarbeit mit unseren Kunden entwickeln wir innovative mechatronische Antriebssysteme zu wettbewerbsorientierten Preisen. Unsere Schweizer Herkunft verpflichtet uns dabei stets zu kompromissloser Qualität. Wir sind erst zufrieden, wenn wir die perfekte Antriebslösung für jede Anwendung gefunden haben.

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