Roboter-Gärtnern ohne Hände

Wenn FarmBot-Gründer Rory Aronson seine Vision erfüllt, wird eine Roboter-Gartenmaschine eines Tages zu einem Standard-Haushaltsgerät.

„So ziemlich jeder in Industrieländern hat eine Mikrowelle und einen Kühlschrank. Und wenn sie genug Platz haben, haben sie wahrscheinlich auch eine Waschmaschine und einen Trockner zu Hause „, sagt er. „Jedes Gerät hat eine bestimmte Funktion und man schließt es einfach an, drückt ein paar Tasten und vergisst es. Diese Dinge machen unser Leben sehr bequemer und wir sehen, dass FarmBot in die gleiche Richtung geht. Es sollte wirtschaftlich sinnvoll sein, dass jeder am Prozess der Lebensmittelherstellung teilnimmt.“

Der FarmBot Genesis ist „die erste Open-Source-CNC-Landwirtschaftsmaschine der Menschheit“. Die automatische Maschine pflanzt Samen, gießt sie, erkennt und entfernt Unkraut und überwacht mithilfe von Sensoren den Boden, das Wetter und die Umgebung, „um im Laufe der Zeit intelligenter zu wirtschaften“. Der Landwirt kann Pflanzen pflegen, ohne sich die Hände schmutzig zu machen, und den FarmBot von jedem Computer, Telefon oder Tablet aus steuern (siehe Video hier).

Die Benutzeroberfläche von FarmBot ist so konzipiert, dass Gartenarbeit Spaß macht, als ob Sie ein Videospiel spielen würden. In der ersten Sitzung ziehen die „Spieler“ ihre Gemüseauswahl per Drag-and-Drop auf eine Karte, wobei die Samen automatisch von der Software verteilt werden. „Viele Leute sagen, das erinnert sie daran, vor ein paar Jahren 'Farmville' auf Facebook gespielt zu haben“, sagt Aronson. „Es ist wirklich wie in einem Videospiel, nur dass am Ende ein funktionales, greifbares Ergebnis herauskommt — zum Beispiel Salat, Beeren oder Gemüse zum Grillen am Wochenende.“

Das in Kalifornien ansässige Unternehmen beschäftigt 8 Vollzeitbeschäftigte, darunter zwei Hardwareingenieure, arbeitet aber auch mit mehr als 300 Open-Source-Mitwirkenden auf der ganzen Welt zusammen. Das Unternehmen hat es sich zur Aufgabe gemacht, seine gesamte Konstruktionsarbeit öffentlich zugänglich zu machen und Enthusiasten zu ermutigen, die 3D-Modelle nach ihren eigenen Vorgaben zu modifizieren und zu verbessern. Die FarmBot-Kits für die verschiedenen FarmBot-Modelle kosten zwischen 1395 und 3.995 US-Dollar und enthalten alles außer dem Pflanzbeet, dem Gartenschlauch und dem Verlängerungskabel.

Cloudnativ CAD und PDM optimieren die Zusammenarbeit in der Konstruktion

Für die Entwicklung des FarmBot Genesis entschied sich Aronson für Onshape, eine cloudnativ CAD- und PDM-Plattform, die die Produktentwicklung beschleunigt und die Zusammenarbeit optimiert, indem sichergestellt wird, dass jedes Teammitglied von derselben zentralen Informationsquelle aus arbeitet.

Das Kernentwicklungsteam von FarmBot arbeitet intern an neuen Verbesserungen, bevor sie der breiteren Open-Source-Community auf der ganzen Welt zur Verfügung gestellt werden. Die Tools zur gleichzeitigen Bearbeitung von Onshape, mit denen mehrere Personen gleichzeitig an demselben Modell zusammenarbeiten können, waren besonders wertvoll, da das Kernteam zwischen Nordamerika und Europa verteilt ist.

„Die Umstellung auf Onshape war der Umstellung von der Desktop-Textverarbeitung auf Google Docs sehr ähnlich. Plötzlich wurde das Potenzial der Zusammenarbeit ausgeschöpft „, sagt Aronson. „Es ist toll, im selben Dokument wie ein anderer Ingenieur zu sein und Dinge gleichzeitig zu bearbeiten oder zuzuschauen oder Feedback geben zu können. Wenn wir uns im selben Arbeitsbereich befinden, kann ich Bauteile updaten, während eine andere Person die Baugruppe updatet und eine weitere Person die Zeichnungen updatet.“

„Wenn wir Bauteile an unsere Hersteller liefern müssen oder einen Prototyp auf dem 3D-Drucker herstellen müssen, erledigen wir die Dinge in Onshape viel schneller“, fügt er hinzu. „Für uns bedeutete dies eine Produktivitätssteigerung von mindestens 50 bis 100% im Gegensatz zum alten CAD-Workflow, bei dem jeweils nur eine Person auf ein Dokument zugreifen kann.“

Das FarmBot-Team schätzt auch die sofortige Erreichbarkeit von Onshape auf jedem Computer, Tablet oder Telefon. „Ich verwende sowohl einen Windows- als auch einen Mac-Computer, aber früher war ich nur an Windows gebunden, als ich SOLIDWORKS verwendete“, sagt Aronson. „Unser anderer Hardwareingenieur bevorzugt Linux, daher kann er auch bei einigen Softwareentwicklungen konsultiert werden. Es ist also wirklich schön für ihn, Onshape im Browser auf seiner Plattform laden zu können, und ich kann es auf meinen beiden Plattformen verwenden.“

„Wir verwenden es auch gerne auf unseren Telefonen, sei es bei einem informellen Mittagessen, bei dem jemandem ein Bauteil gezeigt wird, um eine Idee zu vermitteln, oder bei einer Autofahrt auf dem Weg zum Hersteller, um in letzter Minute eine Bauteildatei oder eine Zeichnung zu aktualisieren“, fügt er hinzu.

Onshape ist perfekt für Open-Source-Projekte

Im Juli 2023 hatten mehr als 4.000 Personen das öffentliche Dokument von Onshape für Version 1.7 des FarmBot Genesis kopiert. Onshape eignet sich perfekt für die gemeinsame Nutzung von Open-Source-Hardwareprojekten, da es den Mitwirkenden nicht nur sofortigen Zugriff auf das CAD-Modell bietet, sondern auch auf die professionellen CAD-Tools, die für benutzerdefinierte Änderungen erforderlich sind.

„Onshape beseitigt viele Barrieren für uns. Sie müssen keine Software herunterladen. Alles, was Sie tun müssen, ist ein Konto zu erstellen und es ist kostenlos „, sagt Aronson. „Bei jedem anderen System müssen Sie Software installieren, auf der richtigen Computerplattform sein oder die Dateien vielleicht in andere Formate exportieren und in das System Ihrer Wahl importieren. Manchmal verliert man die Designabsicht oder es wird falsch importiert.“

„Onshape macht all diese Probleme aus der Welt, weil es für jeden zugänglich ist — und das ist es, was man letztlich mit Open Source will. Oft sind die Open-Source-Tools, die sie Ihnen zur Verfügung stellen, nicht gut genug für das, was Sie versuchen zu tun. Onshape ist sehr leistungsfähig, aber ebenso wichtig ist, dass es benutzerfreundlich und für unsere Mitwirkenden leicht zu erlernen ist.“

Die Dokumentation von FarmBot ist ebenfalls Open Source und wird unter einer gemeinsamen Lizenz veröffentlicht, die von der Open Knowledge Foundation entwickelt wurde. Für diejenigen, die vom Stromnetz abschalten möchten, gibt es in den FarmBot-Foren einen speziellen Abschnitt, in dem Änderungen an Sonnenkollektoren erörtert werden.

Devil's Advocate: Werden Roboter die altmodische Gartenarbeit ruinieren?

Der FarmBot ermöglicht es einem Stubenhocker, Kartoffeln bequem von seiner Fernbedienung aus anzubauen. Es erledigt das Pflanzen, Gießen, Jäten und wird sogar Vögel und andere Tiere für Sie erschrecken. Es überwacht das Wetter und passt die Pläne entsprechend an. Das einzige Mal, dass Sie nach draußen gehen müssen, ist, um Ihr Essen zu pflücken. Aber was ist mit traditionellen Gärtnern, die sich gerne die Hände schmutzig machen — die es zu schätzen wissen, eine tiefe physische Verbindung zum Land zu spüren?

„Natürlich ist FarmBot nicht jedermanns Sache“, räumt Aronson ein. „Wir versuchen nicht, jemandem ein Hobby zu ersetzen oder uns therapeutische Zeit im Garten zu nehmen. FarmBot ist für Menschen gedacht, die sonst ihre eigenen Lebensmittel nicht anbauen würden, und das ist die überwiegende Mehrheit von uns. FarmBot-Kunden schätzen das Konzept der Selbstversorgung. Sie mögen die Idee, zu Hause einen Garten zu haben, aber sie haben nicht die Zeit, jeden Tag rauszugehen.“

Außerhalb des privaten Konsumentengebrauchs hat sich der FarmBot als nützliches Bildungsinstrument und Plattform für Gartenbautherapie bewährt, das behinderten Menschen, die sonst nicht gärtnern könnten, die Möglichkeit gibt, ihre eigenen Lebensmittel anzubauen. 2017 wurde das FarmBot-Kernteam eingeladen, seine Technologie im Kennedy Space Center der NASA im Rahmen eines Forums über den Anbau von Nahrungsmitteln im Weltraum vorzustellen.

„Der FarmBot ist keine Wunderwaffe für die globale Lebensmittelproduktion, aber wir glauben, dass er ein wichtiger Bestandteil der Zukunft der Landwirtschaft sein kann“, sagt Aronson. „Es gibt nur eine begrenzte Menge an Lebensmitteln, die Sie in Ihrem Garten anbauen können, aber FarmBot ermöglicht es mehr Menschen, diesen zuvor unproduktiven Raum zu nutzen und Lebensmittel zu produzieren. Jetzt werden noch viel mehr Menschen darüber nachdenken, woher ihre Lebensmittel kommen, und möglicherweise über andere Möglichkeiten nachdenken, den Welthunger zu bekämpfen.“