Detección de Fin de Fila y Maniobra en Cabecera sin GNSS para Navegación en Huertos Usando una Cámara de Profundidad
Autores: Peng, Chen; Fei, Zhenghao; Vougioukas, Stavros G.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Detección de Fin de Fila y Maniobra en Cabecera sin GNSS para Navegación en Huertos Usando una Cámara de Profundidad
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Gps
Navegación
Huertos
Robot
Detección
Viñedo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
La navegación basada en GPS en huertos puede ser inestable porque los árboles pueden bloquear la señal de GPS o introducir errores de multipath. La mayoría de las investigaciones sobre navegación robótica sin GPS se han centrado en la guía dentro de las filas del huerto; la detección del final de la fila no ha recibido suficiente atención. Además, la navegación entre filas depende de mapas de referencia o hitos artificiales. En este trabajo, se presenta un nuevo método de detección del final de la fila, que detecta cambios drásticos en la distribución estadística de la nube de puntos sensados a medida que el robot se acerca al final de la fila. También se implementó un método de entrada a la fila que construye un mapa local que es utilizado por un rastreador de trayectoria reactivo. El sistema fue evaluado en un bloque de 24 filas en un viñedo. Una vez que el robot estaba a menos de 7 m del final de una fila, el algoritmo lo detectó con una tasa de éxito del 100% y calculó la distancia con un error medio de 0.54 m. El sistema también fue evaluado en configuraciones de viñedos con filas de vides paralelas y inclinadas en bloques consecutivos. El sistema funcionó bien en todas las configuraciones, excepto donde el siguiente bloque tenía filas alineadas con las filas del bloque actual y el ancho de la cabecera estaba a menos de 5 m.
Descripción
La navegación basada en GPS en huertos puede ser inestable porque los árboles pueden bloquear la señal de GPS o introducir errores de multipath. La mayoría de las investigaciones sobre navegación robótica sin GPS se han centrado en la guía dentro de las filas del huerto; la detección del final de la fila no ha recibido suficiente atención. Además, la navegación entre filas depende de mapas de referencia o hitos artificiales. En este trabajo, se presenta un nuevo método de detección del final de la fila, que detecta cambios drásticos en la distribución estadística de la nube de puntos sensados a medida que el robot se acerca al final de la fila. También se implementó un método de entrada a la fila que construye un mapa local que es utilizado por un rastreador de trayectoria reactivo. El sistema fue evaluado en un bloque de 24 filas en un viñedo. Una vez que el robot estaba a menos de 7 m del final de una fila, el algoritmo lo detectó con una tasa de éxito del 100% y calculó la distancia con un error medio de 0.54 m. El sistema también fue evaluado en configuraciones de viñedos con filas de vides paralelas y inclinadas en bloques consecutivos. El sistema funcionó bien en todas las configuraciones, excepto donde el siguiente bloque tenía filas alineadas con las filas del bloque actual y el ancho de la cabecera estaba a menos de 5 m.