Autónoma y segura navegación de robots móviles en viñedos con suave evasión de colisiones
Autores: Ravankar, Abhijeet; Ravankar, Ankit A.; Rawankar, Arpit; Hoshino, Yohei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Autónoma y segura navegación de robots móviles en viñedos con suave evasión de colisiones
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Robots autónomos
Tareas de viñedo
Navegación
Algoritmo
Sensor Lidar
Obstáculos dinámicos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
En los últimos años, los robots autónomos se han utilizado extensamente para automatizar varias tareas en viñedos. La navegación autónoma es un componente indispensable de estos robots de campo. La navegación autónoma y segura ha sido ampliamente estudiada en entornos interiores y se han propuesto muchos algoritmos. Sin embargo, a diferencia de los entornos interiores estructurados, los viñedos plantean desafíos especiales para la navegación de robots. En particular, la navegación segura del robot es crucial para evitar dañar las uvas. En este sentido, proponemos un algoritmo que permite la navegación autónoma y segura de robots en viñedos. El algoritmo propuesto se basa en datos de un sensor Lidar y no requiere un GPS. Además, el algoritmo propuesto puede evitar obstáculos dinámicos en el viñedo mientras suaviza las trayectorias del robot. La curvatura de las trayectorias puede ser controlada, manteniendo una distancia segura tanto de los cultivos como de los obstáculos dinámicos. Hemos probado el algoritmo tanto en simulación como con robots en un viñedo real. Los resultados muestran que el robot puede navegar de manera segura por los pasillos del viñedo y evitar suavemente obstáculos dinámicos como personas en movimiento sin detenerse bruscamente ni realizar giros bruscos. El algoritmo funciona en tiempo real y puede integrarse fácilmente en robots desplegados en viñedos.
Descripción
En los últimos años, los robots autónomos se han utilizado extensamente para automatizar varias tareas en viñedos. La navegación autónoma es un componente indispensable de estos robots de campo. La navegación autónoma y segura ha sido ampliamente estudiada en entornos interiores y se han propuesto muchos algoritmos. Sin embargo, a diferencia de los entornos interiores estructurados, los viñedos plantean desafíos especiales para la navegación de robots. En particular, la navegación segura del robot es crucial para evitar dañar las uvas. En este sentido, proponemos un algoritmo que permite la navegación autónoma y segura de robots en viñedos. El algoritmo propuesto se basa en datos de un sensor Lidar y no requiere un GPS. Además, el algoritmo propuesto puede evitar obstáculos dinámicos en el viñedo mientras suaviza las trayectorias del robot. La curvatura de las trayectorias puede ser controlada, manteniendo una distancia segura tanto de los cultivos como de los obstáculos dinámicos. Hemos probado el algoritmo tanto en simulación como con robots en un viñedo real. Los resultados muestran que el robot puede navegar de manera segura por los pasillos del viñedo y evitar suavemente obstáculos dinámicos como personas en movimiento sin detenerse bruscamente ni realizar giros bruscos. El algoritmo funciona en tiempo real y puede integrarse fácilmente en robots desplegados en viñedos.