Conceptualización e Implementación de un Vehículo Terrestre No Tripulado Reconfigurable para Tareas Agrícolas Emuladas
Autores: Saeed, Raza A.; Tomasi, Giacomo; Carabin, Giovanni; Vidoni, Renato; von Ellenrieder, Karl D.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Conceptualización e Implementación de un Vehículo Terrestre No Tripulado Reconfigurable para Tareas Agrícolas Emuladas
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Robótica agrícola
Vehículo terrestre no tripulado
Agricultura de precisión
Módulos de hardware
Modularidad de software
Planificación de rutas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas de tamaño pequeño a mediano capaces de realizar múltiples operaciones son una opción prometedora para su uso en la robótica agrícola. Con esto en mente, presentamos la conceptualización e implementación de un prototipo de vehículo terrestre no tripulado versátil y modular, que está diseñado sobre una plataforma móvil comercial con ruedas, para probar y evaluar nuevos dispositivos, así como algoritmos de planificación y control de movimiento para diferentes aplicaciones de Agricultura de Precisión. Considerando la monitorización, la cosecha y la pulverización como aplicaciones objetivo, el sistema desarrollado utiliza diferentes módulos de hardware, que se añaden sobre una plataforma móvil. La modularidad del software se realiza utilizando el Sistema Operativo de Robots. La autoconciencia y la conciencia ambiental, incluida la detección de obstáculos, se implementan en diferentes niveles. Se utiliza un novedoso Método de Nodo Fronterizo Extendido para la planificación de rutas y se emplea un algoritmo de guía basado en la Línea de Vista con anticipación modificado para el seguimiento de rutas. Aquí se presenta una primera evaluación experimental de las capacidades del sistema en un escenario de huerto emulado. Los resultados demuestran buenas capacidades de planificación y seguimiento de rutas, incluidos los casos en los que están presentes obstáculos desconocidos.
Descripción
Los sistemas de tamaño pequeño a mediano capaces de realizar múltiples operaciones son una opción prometedora para su uso en la robótica agrícola. Con esto en mente, presentamos la conceptualización e implementación de un prototipo de vehículo terrestre no tripulado versátil y modular, que está diseñado sobre una plataforma móvil comercial con ruedas, para probar y evaluar nuevos dispositivos, así como algoritmos de planificación y control de movimiento para diferentes aplicaciones de Agricultura de Precisión. Considerando la monitorización, la cosecha y la pulverización como aplicaciones objetivo, el sistema desarrollado utiliza diferentes módulos de hardware, que se añaden sobre una plataforma móvil. La modularidad del software se realiza utilizando el Sistema Operativo de Robots. La autoconciencia y la conciencia ambiental, incluida la detección de obstáculos, se implementan en diferentes niveles. Se utiliza un novedoso Método de Nodo Fronterizo Extendido para la planificación de rutas y se emplea un algoritmo de guía basado en la Línea de Vista con anticipación modificado para el seguimiento de rutas. Aquí se presenta una primera evaluación experimental de las capacidades del sistema en un escenario de huerto emulado. Los resultados demuestran buenas capacidades de planificación y seguimiento de rutas, incluidos los casos en los que están presentes obstáculos desconocidos.