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Diseño e implementación de un brazo robótico basado en IA para la recolección de fresas

Autores: Chang, Chung-Liang; Huang, Cheng-Chieh

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Diseño e implementación de un brazo robótico basado en IA para la recolección de fresas


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales

Palabras clave

Diseño
Implementación
Brazo robótico
Cosecha
Modelo de aprendizaje profundo
Control lógico difuso

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 41

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio presenta el diseño e implementación de un brazo robótico de múltiples articulaciones impulsado por cables, equipado con un mecanismo de corte y agarre para cosechar fresas delicadas, con el objetivo de reducir la mano de obra y los costos. El brazo está montado en un mecanismo de elevación y vinculado a un módulo lateralmente móvil, que está fijado al estante de cultivo en tubo. El modelo de aprendizaje profundo entrenado puede detectar instantáneamente las fresas, identificar los puntos óptimos de recolección y estimar el área de contorno de la fruta mientras la plataforma móvil está en movimiento. Se emplea un método de control de lógica difusa de dos etapas (2s-FLC) para ajustar la longitud del brazo y el ángulo de flexión, lo que permite que el extremo del brazo se acerque a la posición de recolección de la fruta. Los resultados experimentales indican una precisión del 90% en la detección de frutas, una tasa de éxito del 82% en la cosecha y un tiempo promedio de recolección de 6.5 s por fresa, reducido a 5 s sin tiempo de recuperación del brazo. El rendimiento del sistema propuesto en la cosecha de fresas de diferentes tamaños bajo condiciones de iluminación variables también se analiza y evalúa estadísticamente en este documento.

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