Logo des Repositoriums

Auflistung nach Autor:in "Dworak, Volker"

1 - 9 von 9
  • Konferenzbeitrag
    An approach to the automation of blueberry harvesting using soft robotics
    (43. GIL-Jahrestagung, Resiliente Agri-Food-Systeme, 2023) Navas, Eduardo; Dworak, Volker; Weltzien, Cornelia; Fernández, Roemi; Shokrian Zeini, Mostafa; Käthner, Jana; Shamshiri, Redmond
    Soft grippers are used to produce a significant advance in the manipulation of delicate objects. A field of application that is presented in this paper is the automation of the selective harvesting of high-value crops. This study addresses a first approach to the design of a soft gripper and its adaptation to a robotic system for blueberry harvesting. The experimental results are carried out to demonstrate the feasibility and effectiveness of the proposed prototype.
  • Konferenzbeitrag
    Entwicklung einer intelligenten funkbasierten Bewässerungssteuerung (IFuB)
    (Massendatenmanagement in der Agrar- und Ernährungswirtschaft – Erhebung – Verarbeitung – Nutzung, 2013) Genge, Ursula; Klauss, Hilde; Selbeck, Jörn; Dworak, Volker; Geyer, Martin
    Für eine bedarfsgerechte, ressourcensparende Bewässerung wird eine automatisierte, intelligente, funkbasierte Bewässerungssteuerung entwickelt. In 2012 wurden zwei Versuchsflächen mit verschiedenen Kulturen (Pflaume und Kartoffel) als Standorte für Bodensensoren und Funkmodule ausgewählt. Auf jeder Versuchsfläche wurde je ein Sensor-Funkknoten-Netz mit bis zu 31 Sensoren und fünf Funkknoten installiert. Die automatische Datenerfassung und die Übertragung via Ethernet auf einen Webserver wurden etabliert Die mit FDR-Sensoren gemessenen Bodenwassergehalte zeigen einen deutlichen Offset, dessen Betrag vom Sensortyp abhängig ist. Die Erstellung von sensortypbezogenen Korrekturfunktionen, die in der Datenbank vorgehalten werden, ist ein erster Schritt bei der Plausibilitätskontrolle der Sensorwerte. In einem zweiten Schritt wird die Gewichtung dieser Parameter in einem Klimamodell mit implementierter Fuzzy Logic im Rahmen des von der BLE geförderten Verbundprojekts IFuB weitergeführt.
  • Konferenzbeitrag
    Ermittlung forstwirtschaftlicher Parameter aus mobilen terrestrischen LiDAR-Daten
    (Informationstechnologie für eine nachhaltige Landbewirtschaftung – Fokus: Forstwirtschaft, 2012) Kürbs, Michael; Dworak, Volker; Selbeck, Jörn
    Diese Arbeit befasst sich mit der Nutzung von mobil erfassten Daten von terrestrischen LiDAR (Light Detection and Ranging). Es wird dargestellt wie Informationen über Bäume aus solchen Daten gewonnen werden können. Dieses Paper ist im Rahmen einer Masterarbeit und der Zusammenarbeit der Firma Rucon-Engineering mit dem Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim entstanden.
  • Konferenzbeitrag
    Hyperspektrale Bildanalyse zur Detektion von Beifußblättriger Ambrosie (Ambrosia artemisiifolia)
    (Massendatenmanagement in der Agrar- und Ernährungswirtschaft – Erhebung – Verarbeitung – Nutzung, 2013) Dammer, Karl-Heinz; Intreß, Joachim; Beuche, Horst; Selbeck, Jörn; Dworak, Volker
    Die Ambrosie ist eine aus Amerika stammende invasive Pflanze, die sich in Europa immer mehr ausbreitet. Ein kameragestütztes automatisiertes Monitoring setzt spektrale Unterschiede zu anderen Pflanzenarten voraus. Unter Laborbedingungen erfolgten hochauflösende hyperspektrale Bildaufnahmen von Ambrosie und Gemeinem Beifuß mit der die Pflanze auf Ruderalflächen vergesellschaftet ist. Beide Pflanzenarten sind schwer zu unterscheiden. Eine hyperspektrale Bildanalyse wurde getrennt nach Blättern, Stielen und drei Wachstumsstadien der beiden Pflanzenarten durchgeführt. Im Nahen Infrarotbereich konnte mit dem Wellenlängenverhältnis 1100 nm / 1400 nm im Wachstumsstadium „Fruchtentwicklung“ beide Pflanzen anhand der Stiele unterschieden werden. Die hohe Datenmenge wurde drastisch reduziert, was für eine Echtzeiterkennung der Pflanze notwendig ist.
  • Konferenzbeitrag
    Kostengünstige Pflanzenkamera und Algorithmus zur Spurführung in engen Pflanzenreihen
    (Massendatenmanagement in der Agrar- und Ernährungswirtschaft – Erhebung – Verarbeitung – Nutzung, 2013) Dworak, Volker; Hoffmann, Matthias; Selbeck, Jörn
    Zur Spurführung kleiner Forschungsroboter entlang eng gedrillter Pflanzenreihen wird ein Sensor benötigt, der die Spurführung präziser ermöglicht als es GPS-Systeme können. Dieser Sensor lässt sich aus einer Pflanzenkamera und einem Korrelationsalgorithmus entwickeln, indem das Kamerabild mit einer Referenzmaske korreliert wird.
  • Konferenzbeitrag
    Overview of control systems for robotic harvesting of sweet peppers and apples
    (43. GIL-Jahrestagung, Resiliente Agri-Food-Systeme, 2023) Shokrian Zeini, Mostafa; Shamshiri, Redmond R.; Dworak, Volker; Käthner, Jana; Höfner, Nora; Navas, Eduardo; Weltzien, Cornelia
    Automated harvesting systems are becoming a crucial part of digital agriculture. Substituting time-consuming and laborious manual harvesting with a continuously automated operation would result in reduced human efforts, which contribute to higher field efficiency. This could be achieved by means of robotic harvesting which comprises robot manipulators, gripping and grasping mechanisms, software implementations. However, the inadequate design of control strategies could cause the agricultural production loss. This paper reviews some of the latest achievements in control systems of agricultural robotics and more specifically in robotic harvesting. The employed robot arms, their degrees of freedom (DOF), and the crops are also considered in this review study. While the control algorithms are being developed with high robustness and fast-response properties, our conclusion is that the performance of controllers could be drastically affected by different parameters such as the number of DOF, estimation accuracy of the robot pose during visual servoing and failure of robot’s inverse kinematics solver.
  • Konferenzbeitrag
    An overview of visual servoing for robotic manipulators in digital agriculture
    (43. GIL-Jahrestagung, Resiliente Agri-Food-Systeme, 2023) Shamshiri, Redmond R; Dworak, Volker; ShokrianZeini, Mostafa; Navas, Eduardo; Käthner, Jana; Höfner, Nora; Weltzien, Cornelia
    Innovations in terms of robotic manipulator control in digital agriculture have advanced considerably in the last decade with the aim of reducing costs and increasing efficiencies. The availability of compact imaging sensors such as digital cameras that can perceive depth information besides the flexibility of open-source image processing software that can be trained for different applications has played significant roles in accelerating this sector. Preliminary studies have shown that the majority of available robot manipulators in agriculture are using Image-Based Visual Servo (IBVS) control to reach a target position. The presented study provides an overview of different redundant manipulators that are controlled by means of visual servoing for automating various field tasks in digital agriculture including (i) pruning, thinning, and trimming, (ii) harvesting, and (iii) inspection and target spraying. The reviewed works suggest that developing optimal tree shapes and planting techniques is necessary to improve the performance of visual servo control and automate farming operations with robots. In addition, selection of the right imaging sensors, graphics processing units, and training of the computer vision algorithms with more fruits and plants datasets have been highlighted as the three main elements for improving the functionality of IBVS in manipulator control for agricultural applications.
  • Konferenzbeitrag
    Review of agricultural field robots and their applicability in potato cultivation
    (43. GIL-Jahrestagung, Resiliente Agri-Food-Systeme, 2023) Käthner, Jana; Koch, Karuna; Höfner, Nora; Dworak, Volker; Shokrian Zeini, Mostafa; Shamshiri; Redmond; Figurski, Woj; Weltzien, Cornelia
    This paper lists the potential, challenges and requirements of autonomous field robots for potato production. It presents an overview of existing autonomous field robots in arable farming, evaluates their suitability for potato production based on literature findings and gives an outlook on possible future solutions. The analysis was confined to the European market. In summary, 17 commercially available field robots, 4 robots in the test phase and 14 prototypes in the development phase were identified. The minimum requirements identified for field robots to enable their application in a potato field are primarily geometric due to the specific ridge structure and the habitus of potato plants. As a result, the field robot must have a track width of 0.75 m or a multiple of this dimension. In addition, a ground clearance between 0.35 m and 0.8 m must be ensured. The evaluation showed that two of the identified market-ready robot systems fulfilled the identified minimum requirements.
  • Konferenzbeitrag
    Vergleich zweier optischer Techniken zur automatischen Abschätzung der Blattfläche auf Baumebene
    (Massendatenmanagement in der Agrar- und Ernährungswirtschaft – Erhebung – Verarbeitung – Nutzung, 2013) Selbeck, Jörn; Pforte, Florian; Dworak, Volker
    Die Messung der Blattbedeckung auf Baumniveau gibt Auskunft über die Wachstumskapazität des Baums und ermöglicht eine Bewertung des möglichen Ertrags oder den Einfluss der reduzierten Wasserversor-gung in einem Obstgarten auf den Ertrag. Die Messung erfolgt mittels zweier optischer Verfahren: NIR (nahes Infrarot) Bildanalyse, Trefferzahl eines Laserscanners (LiDAR) pro Baum in einer Pflaumenplantage mit 156 Ertragsbäumen und 24 Bestäuberbäumen. Korrelationen zu händischen Blattzählungen an den Ertragsbäumen sind für NIR 0,832 und für LiDAR 0,805, des Weiteren zur abgeschätzten Blattfläche an 30 ausge- wählten Bäumen für NIR 0,788 und für LiDAR 0,867.