Roboter

Jan 01, 2024

Von Owen Reimer, Flatwater Free Press

30. Juni 2023, 6 Uhr ·

Jedes Jahr werden Dutzende amerikanischer Bauern verletzt oder getötet, nachdem sie in eine Getreidekiste geklettert sind.

Ein Vater-Sohn-Duo aus Aurora gründete sein einzigartiges Unternehmen mit einer Mission: Keine Stiefel mehr in dieser Körnung.

Chad Johnson und sein Sohn Ben Johnson haben einen Roboter namens Grain Weevil entwickelt, der die meisten notwendigen – und oft gefährlichen – Aufgaben erledigen soll, die Landwirte in ihren Behältern erledigen.

Das Paar begann 2020 mit der Entwicklung seines Roboters, nachdem ein befreundeter Landwirt sie gebeten hatte, einen Roboter zu bauen, damit der Landwirt nie wieder in einen Mülleimer gehen muss.

Es gibt viele Gründe, sich von Getreidebehältern fernzuhalten, den großen zylindrischen Metallkonstruktionen, die viele Landwirte verwenden, um geerntetes Getreide trocken und frei von Insekten zu halten.

Jedes Jahr werden Arbeiter verletzt oder getötet, weil sie eingeklemmt sind, ersticken oder einen Herzinfarkt erleiden. Der Job ist so gefährlich, dass es jedes Jahr im Februar eine spezielle Getreidebehälter-Sicherheitswoche gibt.

Der Getreidekäfer, eine mögliche Lösung für einige dieser Gefahren, erfreut sich nun großer Beliebtheit, da er Sicherheitstests in vier Bundesstaaten durchläuft und ein Veröffentlichungstermin immer näher rückt.

Das Unternehmen wurde kürzlich zum NBDC-Innovationsunternehmen des Jahres 2022 gekürt.

Im Falle einer Zertifizierung wird der Grain Weevil der weltweit einzige kommerziell erhältliche Getreidebehälter-Sicherheitsroboter seiner Art sein. Es ist schon etwas anderes: Das Herzstück einer jahrelangen Liebesarbeit für eine roboterliebende Familie aus Nebraska.

Ben Johnson beschäftigte sich schon früh mit der Robotik und nahm bereits in der Grundschule an Robotik-Wettbewerben teil. Als er dem Robotikteam der High School beitrat, war sein Vater Chad Johnson sein Trainer.

„Ich schleppte ihn zur Landesmesse und ließ ihn Vorführungen machen, weil es einfach eine wirklich coole Möglichkeit ist, ihm Fähigkeiten zu vermitteln, damit er etwas tun kann, das Spaß macht“, sagte Chad Johnson. „Dann wurde aus den Projekten plötzlich ein echtes Geschäft.“

In der High School beschäftigte sich Ben Johnson mit dem Entwurf von Leiterplatten und der Verkabelung, um maßgeschneiderte Roboter für mehrere kleine Unternehmen zu bauen.

Er baute einen ferngesteuerten Prototyp für ein Muldenkipper-Hebesystem. Er baute ein dynamisches Display für ein Jagdunternehmen. Er baute einen „Follow-Bot“, der die Farbe des Hemdes eines Reiseleiters auswählte und dann dem Reiseleiter für virtuelle Videotouren folgte.

Er schrieb sich an der University of Nebraska in Omaha ein, wo er Elektrotechnik studierte. Er arbeitete weiter am Follow-Bot. Da wandte sich ein Freund der Familie, ein Bauer, an Vater und Sohn mit der Bitte: Können Sie mir einen Roboter bauen, der mich und meine Kinder von Getreidekisten fernhält?

Die Johnsons hatten keine Erfahrung in der Landwirtschaft und waren sich der alltäglichen Gefahren in Getreidebehältern nicht bewusst. Nach einigen Recherchen nahmen sie die Herausforderung an und beschlossen, einen Prototyp zu bauen.

„Zu diesem Zeitpunkt haben wir noch nicht einmal daran gedacht, dass es sich um ein echtes Geschäft handelt“, sagte Ben Johnson. „Wir wollten unserem Freund nur helfen.“

Landwirte erledigen in einem Getreidebehälter eine Vielzahl von Aufgaben. Da oben eine Krustenschicht entsteht, muss jemand sie manuell aufbrechen. Um einen gleichmäßigen Luftstrom aufrechtzuerhalten, muss jemand das Getreide nivellieren, was stundenlanges Schaufeln erfordern kann.

Beim Entleeren eines Getreidebehälters wird das Getreide von einer Förderschnecke zur Mitte gezogen. Aber oft muss jemand drinnen sein und das Getreide von den Wänden des Behälters schaufeln.

Die Johnsons haben die Lufttemperatur in einem Mülleimer gemessen: 120 Grad Fahrenheit.

„Da drin gibt es keinen Luftstrom“, sagte Ben Johnson. „Wenn man dort arbeitet, stagniert es, der Schweiß sammelt sich auf den Armen. Es ist staubig und wenn man keine Atemschutzmaske trägt, bekommt man später im Leben schreckliche Lungenprobleme.“

Die Kombination aus glühender Hitze, Getreide über dem Kopf und einer Schnecke, die sich stundenlang darunter bewegt, sei ein Rezept für eine Katastrophe, sagte er.

Nach Angaben der Nationwide Insurance Company wurden im Jahr 2022 mindestens 29 Getreideeinschlüsse gemeldet, von denen 11 zum Tod führten. Im letzten Jahrzehnt wurden mehr als 300 Fälle aufgedeckt, von denen schätzungsweise 30 % nicht gemeldet wurden.

Nachdem die Johnsons ihren ersten Prototyp entwickelt hatten, ging es schnell voran.

An einem Samstagmorgen im Jahr 2020 brachten sie ihr erstes Modell zum Laufen. Am Montag hatten sie ein Patent angemeldet. Am Dienstag sponserte eine örtliche Maisanbauergruppe eine Gemeinschaftsvorführung des Films „Silo“.

Basierend auf einer wahren Begebenheit ist „Silo“ ein Thriller aus dem Jahr 2019, der die Bemühungen einer Gemeinde verfolgt, ein Kind zu retten, das in einer Getreidekiste gefangen ist.

Die Johnsons brachten einen Ausschnitt ihres Roboters zur Vorführung mit. Sie zeigten den Gemeindemitgliedern die Maschine, die den im Film dargestellten Unfall möglicherweise verhindert hätte. Sie wurden von Landwirten, die an der Vorführung teilnahmen, mit Fragen und Kommentaren zum Getreidekäfer bombardiert.

Jemand hat seinen Clip auf Twitter gepostet. Die Johnsons erhielten Hunderte von Direktnachrichten. Sie erkannten, dass sie ein Produkt hatten, das etwas bewirken konnte.

Das Vater-Sohn-Team hatte Erfahrung in der Herstellung von Robotern aus Autoteilen und allen Materialien, die sie finden konnten – einmal baute Ben für einen Wettbewerb einen Roboter mit dem Titel „Sachen, das wir bei Ace Hardware gefunden haben“. Es erwies sich jedoch als schwierig, dieses Wissen auf einen autonomen Roboter anzuwenden, der in einem Getreidebehälter fuhr.

Der Prototyp zeigte, dass das Konzept möglich war. Aber dieser ursprüngliche Getreidekäfer konnte nur 30 Sekunden lang fahren.

Immer wenn Ben vom College nach Hause kam, arbeiteten Vater und Sohn in der Garage. Sie befassten sich mit einem Problem nach dem anderen. Sie optimierten die Funktionsweise des Roboters immer wieder. Sie entschieden sich für eine neue Batterie, die es vor ein paar Jahren noch nicht gab. Sie bauten 10 verschiedene Modelle des Kornkäfers.

„Das war diese Übergangsphase für uns“, sagte Chad Johnson. „Machen Sie den Roboter bereit, tatsächlich auf dem Bauernhof zu arbeiten, damit er einfach zu bedienen und zuverlässig ist. Es war ein lustiger Prozess.“

Ben Johnson und sein Freund Zane Zents begannen kurz nach ihrem College-Abschluss im Mai 2021 hauptberuflich für Grain Weevil zu arbeiten. Chad Johnson folgte diesem Beispiel im Januar 2022 und kündigte seinen vorherigen Vollzeitjob.

Alesa Johnson, Chads Frau und Bens Mutter, arbeitet ebenfalls als Fördermittelmanagerin für das Unternehmen.

„Wenn man ein Nerd und Vater ist, träumt so ziemlich jeder Vater davon, mit seinem Kind Roboter zu bauen“, sagte Chad Johnson. „Ich habe großes Glück, dass wir eine Beziehung haben, in der wir zusammenarbeiten, Spaß haben und wirklich etwas bewirken können.“

Heute hat der Kornkäfer über 80 Millionen Aufrufe in den sozialen Medien, sagt die Familie.

Landwirte fragen sich ständig: Wie schnell kann ich einen kaufen?

Auch Landwirte haben bei der Gestaltung des Roboters eine große Rolle gespielt. Die Erfinder sammelten Daten von Hunderten von Landwirten, um die Bedürfnisse verschiedener Betriebe und verschiedener Behälter zu verstehen.

„Ich möchte jedem Landwirt danken, der mit uns zusammengearbeitet hat“, sagte Chad Johnson. „Sie haben Einfluss darauf genommen, wohin wir gegangen sind und was wir tun, weil ihre Ideen in unserer Maschine umgesetzt wurden.“

Derzeit arbeitet das Unternehmen an einer Sicherheitszertifizierung. Getreidebehälter sind gefährliche Orte, da in der Luft schwebender Getreidestaub explodieren kann. Der Getreidekäfer muss gründlich getestet werden, um sicherzustellen, dass er keine extreme Hitze oder Funken erzeugt.

Die Sicherheitszertifizierung ist für das Unternehmen die größte Hürde vor der Freigabe. Sie hoffen, dass der Grain Weevil im Herbst dieses Jahres auf den Markt kommen wird, wobei eine umfassendere Veröffentlichung für nächstes Jahr geplant ist.

Der aktuelle Getreidekäfer kann die meisten Aufgaben erledigen, die Landwirte früher in einem Behälter erledigen mussten, sagen die Erfinder. Aber noch nicht jede Aufgabe. Es kann zum Beispiel nicht den Boden fegen, sodass immer noch ein menschlicher Eingriff erforderlich ist. Die Unternehmensführer hoffen, in den kommenden Jahren ihr ultimatives Ziel – keine Stiefel mehr im Mülleimer – zu erreichen.

„Das ist das langfristige Ziel, automatisierte Maschinen zu haben, die die Arbeit erledigen können, die kein Mensch tun sollte“, sagte Chad Johnson. „Das ist unser Roboter.“

Die Flatwater Free Press ist Nebraskas erste unabhängige, gemeinnützige Nachrichtenredaktion, die sich auf relevante Ermittlungen und Reportagen konzentriert. Diese Geschichte wurde ursprünglich von Silicon Prairie News veröffentlicht, der Schwesternachrichtenagentur von FFP, die sich allen Themen rund um Startups und kleine Unternehmen in Nebraska widmet.

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