Diseño y experimento de un robot de gestión de campo agrícola y su sistema de control de navegación
Autores: Cui, Longfei; Le, Feixiang; Xue, Xinyu; Sun, Tao; Jiao, Yuxuan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño y experimento de un robot de gestión de campo agrícola y su sistema de control de navegación
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Robótica
Seguridad alimentaria
Desarrollo agrícola
Uso de pesticidas
Eficiencia laboral
Gestión de campos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
La aplicación de la robótica tiene grandes implicaciones para la futura seguridad alimentaria, el desarrollo agrícola sostenible, la mejora de la eficiencia de recursos, la reducción del uso de pesticidas químicos, la disminución del trabajo manual y la maximización de la producción en campo. Apuntando a los problemas de alta intensidad laboral y escasez de mano de obra en los campos de aplicación de pesticidas, deshierbe y recolección de información en campo, se diseña una plataforma de robot multifuncional y eléctrica para la gestión en campo, la cual cuenta con cuatro modos de dirección conmutables (dirección Ackermann, dirección a las cuatro ruedas, dirección en cangrejo y dirección de radio cero), y su rueda-oruga puede ajustarse automáticamente. Los brazos de pulverización, deshierbadores, recolectores de información de cultivos y otros dispositivos comúnmente utilizados pueden instalarse fácilmente en la plataforma del robot. Se diseña un sistema de navegación integrado de múltiples sensores que incluye un sistema de posicionamiento por satélite, una cámara RGB y un lidar de múltiples líneas para lograr la conducción autónoma de la plataforma del robot en un entorno de campo complejo. Las pruebas de campo han demostrado que el robot puede seguir la ruta establecida, y las pruebas en condiciones simuladas han indicado que también puede corregir dinámicamente los caminos basándose en las hileras de cultivos utilizando un sistema visual. Los resultados de múltiples pruebas mostraron que la precisión de seguimiento de la trayectoria cumple con los requisitos de varias operaciones de gestión en campo.
Descripción
La aplicación de la robótica tiene grandes implicaciones para la futura seguridad alimentaria, el desarrollo agrícola sostenible, la mejora de la eficiencia de recursos, la reducción del uso de pesticidas químicos, la disminución del trabajo manual y la maximización de la producción en campo. Apuntando a los problemas de alta intensidad laboral y escasez de mano de obra en los campos de aplicación de pesticidas, deshierbe y recolección de información en campo, se diseña una plataforma de robot multifuncional y eléctrica para la gestión en campo, la cual cuenta con cuatro modos de dirección conmutables (dirección Ackermann, dirección a las cuatro ruedas, dirección en cangrejo y dirección de radio cero), y su rueda-oruga puede ajustarse automáticamente. Los brazos de pulverización, deshierbadores, recolectores de información de cultivos y otros dispositivos comúnmente utilizados pueden instalarse fácilmente en la plataforma del robot. Se diseña un sistema de navegación integrado de múltiples sensores que incluye un sistema de posicionamiento por satélite, una cámara RGB y un lidar de múltiples líneas para lograr la conducción autónoma de la plataforma del robot en un entorno de campo complejo. Las pruebas de campo han demostrado que el robot puede seguir la ruta establecida, y las pruebas en condiciones simuladas han indicado que también puede corregir dinámicamente los caminos basándose en las hileras de cultivos utilizando un sistema visual. Los resultados de múltiples pruebas mostraron que la precisión de seguimiento de la trayectoria cumple con los requisitos de varias operaciones de gestión en campo.