Desarrollo, diseño y mejora de un sistema de cosecha inteligente para vegetales acuáticos
Autores: Guan, Xianping; Shi, Longyuan; Ge, Hongrui; Ding, Yuhan; Nie, Shicheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Desarrollo, diseño y mejora de un sistema de cosecha inteligente para vegetales acuáticos
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Eficaz
Maquinaria
Cosecha
Vegetales acuáticos
Sistema inteligente
Brazo robótico.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
En la actualidad, existe una falta de maquinaria efectiva y utilizable en la cosecha de vegetales acuáticos. La cosecha de la mayoría de los vegetales acuáticos como depende totalmente de la mano de obra manual, lo que resulta en una alta demanda de trabajo y escasez de mano de obra, lo que restringe el desarrollo industrial de los vegetales acuáticos. Para abordar este problema, se desarrolló un sistema de cosecha inteligente para el vegetal acuático en respuesta a las desafiantes condiciones de trabajo asociadas con su cosecha. El sistema está compuesto por una plataforma móvil catamarán, un dispositivo de recolección y un sistema de control de manipulador de cosecha. La plataforma móvil, impulsada por dos ruedas de paletas, está equipada con un dispositivo de protección para evitar el enredo de tallos de vegetales, lo que la hace adecuada para entornos de vegetales acuáticos en estanques poco profundos. El dispositivo de recolección diseñado por sí mismo cosecha rápidamente vegetales mediante el agarre lateral y el corte. El sistema de control de manipulador de cosecha incorpora la percepción de postura de cosecha basada en el algoritmo de reconocimiento YOLO-GS y lo combina con un algoritmo RRT mejorado para la planificación de la trayectoria del brazo robótico. Los resultados experimentales indican que el sistema de cosecha inteligente es adecuado para la cosecha de vegetales acuáticos y que el algoritmo RRT mejorado supera al tradicional en cuanto al tiempo de planificación y la longitud de la trayectoria. El error de posicionamiento basado en visión fue de 4,80 mm, cumpliendo con los requisitos de precisión de la cosecha. En experimentos de cosecha reales, el sistema mostró una tasa de éxito promedio del 90,0%, con un tiempo promedio de recolección de 5,229 s por hoja, demostrando así su viabilidad y efectividad.
Descripción
En la actualidad, existe una falta de maquinaria efectiva y utilizable en la cosecha de vegetales acuáticos. La cosecha de la mayoría de los vegetales acuáticos como depende totalmente de la mano de obra manual, lo que resulta en una alta demanda de trabajo y escasez de mano de obra, lo que restringe el desarrollo industrial de los vegetales acuáticos. Para abordar este problema, se desarrolló un sistema de cosecha inteligente para el vegetal acuático en respuesta a las desafiantes condiciones de trabajo asociadas con su cosecha. El sistema está compuesto por una plataforma móvil catamarán, un dispositivo de recolección y un sistema de control de manipulador de cosecha. La plataforma móvil, impulsada por dos ruedas de paletas, está equipada con un dispositivo de protección para evitar el enredo de tallos de vegetales, lo que la hace adecuada para entornos de vegetales acuáticos en estanques poco profundos. El dispositivo de recolección diseñado por sí mismo cosecha rápidamente vegetales mediante el agarre lateral y el corte. El sistema de control de manipulador de cosecha incorpora la percepción de postura de cosecha basada en el algoritmo de reconocimiento YOLO-GS y lo combina con un algoritmo RRT mejorado para la planificación de la trayectoria del brazo robótico. Los resultados experimentales indican que el sistema de cosecha inteligente es adecuado para la cosecha de vegetales acuáticos y que el algoritmo RRT mejorado supera al tradicional en cuanto al tiempo de planificación y la longitud de la trayectoria. El error de posicionamiento basado en visión fue de 4,80 mm, cumpliendo con los requisitos de precisión de la cosecha. En experimentos de cosecha reales, el sistema mostró una tasa de éxito promedio del 90,0%, con un tiempo promedio de recolección de 5,229 s por hoja, demostrando así su viabilidad y efectividad.