Un análisis de rendimiento de un sistema de robot para recolección de lichis para eliminar activamente obstrucciones, utilizando un algoritmo de inteligencia artificial
Autores: Wang, Chenglin; Li, Chunjiang; Han, Qiyu; Wu, Fengyun; Zou, Xiangjun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un análisis de rendimiento de un sistema de robot para recolección de lichis para eliminar activamente obstrucciones, utilizando un algoritmo de inteligencia artificial
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Fruta
Lichi
Recolección
Robot
Obstrucción
Basado en visión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
El lichi es una fruta muy apreciada con alto valor económico. La automatización mecánica de la recolección de lichi es un eslabón clave para mejorar la calidad y eficiencia de la cosecha de lichi. Nuestro equipo de investigación ha estado realizando experimentos para desarrollar un robot recolector de lichi basado en visión. Sin embargo, en los experimentos iniciales del prototipo físico, encontramos que, aunque los puntos de recolección se localizaron con éxito, la recolección de lichi falló debido a obstrucciones aleatorias en los puntos de recolección. En este estudio, el prototipo físico del robot recolector de lichi desarrollado previamente por nuestro equipo de investigación fue mejorado mediante la integración de un sistema visual para eliminar activamente las obstrucciones. Se propuso un marco para un algoritmo de inteligencia artificial para un sistema de visión de robot para localizar puntos de recolección e identificar situaciones de obstrucción en los puntos de recolección. Se desarrolló un algoritmo de control inteligente para controlar el dispositivo de eliminación de obstrucciones para implementar operaciones de eliminación de obstrucciones combinándolas con la situación de obstrucción en el punto de recolección. Basándose en la redundancia espacial de un punto de recolección y la obstrucción, se determinó la postura de alimentación del robot. El experimento mostró que la precisión de la segmentación de frutas y ramas de lichi fue del 88.1%, la tasa de éxito de reconocimiento de puntos de recolección fue del 88%, el error promedio de localización de puntos de recolección fue de 2.8511 mm y una tasa de éxito general de la alimentación del efector final fue del 81.3%. Estos resultados mostraron que el robot recolector de lichi desarrollado podría implementar efectivamente la eliminación de obstrucciones.
Descripción
El lichi es una fruta muy apreciada con alto valor económico. La automatización mecánica de la recolección de lichi es un eslabón clave para mejorar la calidad y eficiencia de la cosecha de lichi. Nuestro equipo de investigación ha estado realizando experimentos para desarrollar un robot recolector de lichi basado en visión. Sin embargo, en los experimentos iniciales del prototipo físico, encontramos que, aunque los puntos de recolección se localizaron con éxito, la recolección de lichi falló debido a obstrucciones aleatorias en los puntos de recolección. En este estudio, el prototipo físico del robot recolector de lichi desarrollado previamente por nuestro equipo de investigación fue mejorado mediante la integración de un sistema visual para eliminar activamente las obstrucciones. Se propuso un marco para un algoritmo de inteligencia artificial para un sistema de visión de robot para localizar puntos de recolección e identificar situaciones de obstrucción en los puntos de recolección. Se desarrolló un algoritmo de control inteligente para controlar el dispositivo de eliminación de obstrucciones para implementar operaciones de eliminación de obstrucciones combinándolas con la situación de obstrucción en el punto de recolección. Basándose en la redundancia espacial de un punto de recolección y la obstrucción, se determinó la postura de alimentación del robot. El experimento mostró que la precisión de la segmentación de frutas y ramas de lichi fue del 88.1%, la tasa de éxito de reconocimiento de puntos de recolección fue del 88%, el error promedio de localización de puntos de recolección fue de 2.8511 mm y una tasa de éxito general de la alimentación del efector final fue del 81.3%. Estos resultados mostraron que el robot recolector de lichi desarrollado podría implementar efectivamente la eliminación de obstrucciones.