Das schottische Unternehmen Kingdom Technologies hofft, den kommerziellen Rasen zu revolutionieren

Das schottische Technologie-Startup Kingdom Technologies strebt mit einer neuen Generation innovativer, satellitengesteuerter Mähroboter eine Revolution im kommerziellen Rasenmähen an. Jon Excell berichtet.

Vom Schlachtfeld und der Praxis bis zur Fabrikhalle und dem Himmel über unseren Köpfen – nur wenige Bereiche sind für die immer fortschrittlicheren Robotersysteme, die unsere Welt verändern und unseren Platz darin neu gestalten, gesperrt.

Aber im West of Scotland Science Park – einem ruhigen, grünen Campus etwas außerhalb von Glasgow – ist eine insgesamt idyllischere Version der Roboterrevolution im Gange.

Dies ist die Heimat des Ingenieur-Startups Kingdom Technologies, Entwickler eines fortschrittlichen neuen Roboter-Rasenmähers, der angeblich dazu beitragen könnte, den äußerst lukrativen und schnell wachsenden globalen Rasenpflegemarkt zu verändern.

Kingdom wurde 2018 gegründet und hat in den letzten fünf Jahren Prototypen erstellt, ein System entwickelt und verfeinert, das angeblich fortschrittlicher ist als alles andere auf dem Markt. Nach einer Reihe erfolgreicher Versuche ist das Unternehmen nun bereit, eine neue Investitionsoffensive zu starten, bei der die Technologie weltweit auf Golfplätzen, Sportplätzen, Universitätsgeländen und – eigentlich – überall dort eingesetzt werden könnte, wo es viel Gras gibt muss geschnitten werden.

Auf den ersten Blick unterscheidet sich die Technologie von Kingdom nicht wesentlich von der Art von Systemen, die man zufällig in einem gepflegten Vorstadtgarten finden kann: vielleicht etwas klobiger und robuster, aber in etwa von der gleichen Form und den gleichen Abmessungen. Wenn man jedoch unter der Oberfläche kratzt, ist es ein ganz anderes Tier: Es verfügt über eine Reihe intelligenter Technologien und integrierter Systeme, die es ihm ermöglichen, große Grasflächen mit minimalem menschlichen Eingriff präzise, ​​effizient und sicher zu schneiden.

Joan Kangro, CEO von Kingdom, erklärte, dass der Roboter aufgrund der strengen Anforderungen der kommerziellen Umgebungen, für die er entwickelt wurde, ganz anders funktionieren muss als bestehende Systeme, die hauptsächlich für den heimischen Markt entwickelt wurden. „Aktuelle Roboter-Rasenmäher eignen sich nicht für kommerzielle Anwendungen“, sagte er, „sie wissen nicht wirklich, wo sie sich befinden und wo sie waren, daher sind sie sehr ineffizient. Sie können dieselbe Grasfläche 20 Mal bearbeiten.“ pro Tag, und sie sind nicht in der Lage, auf diese Weise sehr große Flächen abzuschneiden.“

Das System von Kingdom funktioniert jedoch menschlicher: Das Mähen erfolgt auf organisierte, vorgeplante und effizientere Weise. Das bedeutet, dass der Mäher zwar mit ähnlichen Geschwindigkeiten wie bestehende Systeme (ca. 0,5 m/s) fährt, aber etwa zehnmal mehr Boden abdecken kann. Tatsächlich wird behauptet, dass ein einzelner Mäher im Laufe eines Tages eine Fläche abdecken könnte, die in etwa einem großen Fußballfeld entspricht.

Darüber hinaus erfordern herkömmliche Mäher die Installation eines Begrenzungskabels (ein Begrenzungskabel, das den Rand des Arbeitsbereichs des Roboters markiert). Der Roboter von Kingdom kann mithilfe eines fortschrittlichen Satellitennavigationssystems und einer Vielzahl von Funktionen ohne Leine agieren Sicherheitsfunktionen, um seine Bewegung sorgfältig zu kontrollieren und auf die Notwendigkeit einer physischen Barriere zu verzichten.

Laut Tony Day, Leiter des Maschinenbaus bei Kingdom, erfordern diese Fähigkeiten ein weitaus höheres Maß an technologischer Raffinesse, als es in bestehenden Systemen zu finden ist. „Die Änderung dieser Methodik eröffnet einen völlig neuen Bereich“, sagte er. „Sie können Ihre alte Technologie nicht mehr verwenden. Um eine Route zu planen, herumzugehen und zu sagen: „Das habe ich definitiv geschafft“, müssen Sie eine ganz andere Technologieebene einsetzen. Wenn Sie eine davon öffnen „Unser Roboter und vergleicht ihn mit einem dieser herkömmlichen. Ihrer ist ziemlich leer. Da ist nicht viel drin (nur ein paar Sensoren, ein paar Antriebsmotoren und eine Schneidbaugruppe), während unserer voller Zeug ist!“

Zu all diesem „Zeug“ gehört ein zentimetergenaues Positionierungssystem, das auf dGNSS-Technologie und Odometrie basiert; ein spezieller Algorithmus, der zur Planung optimaler Schnittpfade verwendet wird; und eine Kombination aus LIDAR- und Vision-Systemen, mit denen der Mäher Hindernisse erkennt und umgeht (bestehende Systeme erkennen Hindernisse, indem sie gegen sie stoßen, was aus Sicherheitsgründen für größere Anwendungen unpraktisch wäre). Interessanterweise werden diese Sicherheitssensoren auch dazu verwendet, die Effizienz des Roboters weiter zu verbessern, indem seine Geschwindigkeit abhängig von der Grasdicke angepasst wird. „Es erkennt Bereiche, in denen es mehr und weniger dichtes Gras gibt“, sagte Day. „Wenn das Gras weniger dicht ist, kann der Mäher schneller fahren und die Schnittqualität sicherstellen, aber wenn das Gras dichter ist, wird der Roboter langsamer.“ Dies alles wird durch eine von Kingdom Technologies entwickelte Webplattform untermauert, die zum Plotten und Planen von Schneidarbeiten mithilfe von Satellitenbildern verwendet wird.

Das letzte Schlüsselelement ist die Ladestation. Während des Betriebs folgt der Roboter den vom Kunden definierten Schneidanweisungen und navigiert, wenn er erkennt, dass der Akku fast leer ist, autonom zur Station, wo er automatisch andockt und sich selbst auflädt.

Wie alle Elemente der Technologie wurde auch diese Ladestation so konzipiert, dass sie den Strapazen des täglichen kommerziellen Einsatzes standhält, und während des gesamten Entwicklungsprozesses lag für Kingdom die Schlüsselpriorität darin, Technologien und Komponenten zu identifizieren, die möglichst wartungsfrei sind.

Dies erforderte eine enge Zusammenarbeit mit einer Reihe wichtiger Lieferanten, darunter – vielleicht am bemerkenswertesten – dem Kunststofflagerspezialisten igus UK, der schmierfreie Lager für eine Reihe verschiedener Bereiche geliefert hat.

Eine dieser Anwendungen ist der Mechanismus zur Schnitthöhenverstellung, eine kritische Anwendung, die extrem enge Toleranzen erfordert. „Die in den Igus-Lagern verfügbaren Präzisionstoleranzen ermöglichten es uns, ein Mähdeck zu entwickeln, das über seine Breite hinweg weniger als 1 mm Höhenabweichung aufweist und so einen gleichmäßigen, hochwertigen Schnitt auf unseren Rasenflächen ermöglicht“, sagte Day.

Igus-Teile werden auch im Hebesensormechanismus verwendet, der erkennt, ob der Mäher manuell angehoben wird, und den Mäher in einen sicheren Modus versetzt. Dabei kommen Kolbenringe aus dem Igus-Material Iglidur zum Einsatz, die auf kleinstem Bauraum einen Trockenlauf, Wartungsfreiheit und Zuverlässigkeit ermöglichen. Im Öffnungs- und Schließmechanismus der Ladestationstür kommen schließlich igus-Linearlager zum Einsatz, ein weiteres Element des Systems, das wiederum sorgfältig darauf ausgelegt ist, allen Witterungseinflüssen standzuhalten.

Seit seiner Einführung im Jahr 2018 hat Kingdom Auszeichnungen und Zuschüsse in Höhe von 3 Millionen Pfund erhalten, eine Reihe immer ausgefeilterer Prototypen entwickelt und drei Jahre lang Pilotbetriebe durchgeführt. Mittlerweile sind 20 Roboter im Einsatz und das Design wird weiter verfeinert und die Technologie basierend auf dem Feedback dieser Kunden optimiert. Der Plan sieht vor, bis Ende nächsten Jahres (2024) 140 Roboter im Einsatz zu haben und einen Umsatz von 1 Million Pfund zu erwirtschaften. Kangro hofft, dass dies den Weg für verstärkte private Investitionen in die Technologie ebnen wird.

Anstatt ein Massenhersteller und -verkäufer von Geräten zu werden, konzentriert sich das Ziel des Unternehmens auf ein Pay-per-Service-Modell, bei dem Kunden eine monatliche Gebühr an Kingdom zahlen. Laut Kangro macht dieser neuartige Ansatz den Service für den Kunden erschwinglicher, da die Gebühren in der Regel geringer sind als bei einem Rasenschnitt durch einen regulären Auftragnehmer.

Letztendlich glaubt Kangro, dass das System einen erheblichen Teil der wachsenden gewerblichen Rasenschneidebranche im Wert von 32 Milliarden US-Dollar einnehmen könnte, einem Bereich, in dem Robotersysteme bisher einen relativ geringen Einfluss hatten.

Während der Fokus derzeit fest darauf liegt, dieses erste Produktangebot richtig zu machen (z. B. wird die Webplattform zur Routenkartierung noch verfeinert), erwägen Kangro und das Team auch eine Reihe zukünftiger Möglichkeiten, einschließlich der Entwicklung eines neuen Mähertyps, der dafür optimiert ist Schneiden von Fairways auf Golfplätzen. Laut Kangro wäre hierfür ein Zylinderschneider anstelle der Klingen erforderlich, die bei der aktuellen Version verwendet werden.

Noch weiter in der Zukunft hat das Team eine Vision für das Rasenmäher-Äquivalent eines Mitfahrmodells – bei dem städtische Benutzer mit einem widerspenstigen Rasen sich einfach bei einer App anmelden und einen der Roboter von Kingdom herbeirufen könnten.