Diseñando un robot interactivo cognitivo humanoide para el recuento de macollos de arroz en el campo
Autores: Huang, Yixiang; Xia, Pengcheng; Gong, Liang; Chen, Binhao; Li, Yanming; Liu, Chengliang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Diseñando un robot interactivo cognitivo humanoide para el recuento de macollos de arroz en el campo
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Fenotipado de campo
Plataformas automatizadas de fenotipado de alto rendimiento
Problemas de oclusión
Paradigma de fenotipado interactivo en campo
Red residual de atención
Datos de conteo de macollos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
La experimentación de campo es un proceso crucial en la cría de cultivos, y la experimentación fenotípica manual tradicional es intensiva en mano de obra y consume mucho tiempo. Por lo tanto, se han estudiado muchas plataformas automáticas de experimentación fenotípica de alto rendimiento (HTPPs). Sin embargo, los métodos automáticos de experimentación fenotípica existentes encuentran problemas de oclusión en los campos. Este documento presenta un nuevo paradigma de experimentación fenotípica de cognición interactiva en el campo. Se propone un método activo de cognición interactiva para eliminar la oclusión y la superposición para una mejor construcción de un entorno cuasi-estructurado detectable con un robot de experimentación en campo. Primero, se diseña un robot humanoide equipado con dispositivos sensoriales de adquisición de imágenes que contienen un control remoto intuitivo para manipulaciones de experimentación en campo. En segundo lugar, se introduce una solución bioinspirada que permite al robot de experimentación imitar las operaciones de experimentación manuales. De esta manera, se realiza la experimentación fenotípica automática de alto rendimiento durante todo el período de crecimiento y se dispone de una gran cantidad de datos de conteo de macollos. En tercer lugar, se propone una red residual de atención (AtResNet) para el reconocimiento del número de macollos de arroz. El experimento en campo muestra que el método propuesto logra aproximadamente un 95% de precisión de reconocimiento con la plataforma de experimentación fenotípica de cognición interactiva. Este documento abre nuevas posibilidades para resolver los problemas técnicos comunes de oclusión y postura de observación en la experimentación de campo.
Descripción
La experimentación de campo es un proceso crucial en la cría de cultivos, y la experimentación fenotípica manual tradicional es intensiva en mano de obra y consume mucho tiempo. Por lo tanto, se han estudiado muchas plataformas automáticas de experimentación fenotípica de alto rendimiento (HTPPs). Sin embargo, los métodos automáticos de experimentación fenotípica existentes encuentran problemas de oclusión en los campos. Este documento presenta un nuevo paradigma de experimentación fenotípica de cognición interactiva en el campo. Se propone un método activo de cognición interactiva para eliminar la oclusión y la superposición para una mejor construcción de un entorno cuasi-estructurado detectable con un robot de experimentación en campo. Primero, se diseña un robot humanoide equipado con dispositivos sensoriales de adquisición de imágenes que contienen un control remoto intuitivo para manipulaciones de experimentación en campo. En segundo lugar, se introduce una solución bioinspirada que permite al robot de experimentación imitar las operaciones de experimentación manuales. De esta manera, se realiza la experimentación fenotípica automática de alto rendimiento durante todo el período de crecimiento y se dispone de una gran cantidad de datos de conteo de macollos. En tercer lugar, se propone una red residual de atención (AtResNet) para el reconocimiento del número de macollos de arroz. El experimento en campo muestra que el método propuesto logra aproximadamente un 95% de precisión de reconocimiento con la plataforma de experimentación fenotípica de cognición interactiva. Este documento abre nuevas posibilidades para resolver los problemas técnicos comunes de oclusión y postura de observación en la experimentación de campo.