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Hacia la Prueba Virtual de Sistemas de Pulverización Aérea No Tripulados que Operan en Viñedos

Autores: Carreño Ruiz, Manuel; Bloise, Nicoletta; Guglieri, Giorgio; D"Ambrosio, Domenic

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Hacia la Prueba Virtual de Sistemas de Pulverización Aérea No Tripulados que Operan en Viñedos


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Impacto ambiental
Industria agrícola
Sistemas Aéreos No Tripulados
Pulverización aérea
Deposición de gotas
Oscilación de líquidos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En tiempos recientes, el objetivo de reducir el impacto ambiental de la industria agrícola ha llevado a la mecanización del sector. Una de las consecuencias de esto es el uso cada vez mayor de Sistemas Aéreos No Tripulados (UAS) para diferentes tareas en la agricultura, como operaciones de pulverización, mapeo o diagnósticos, entre otros. La pulverización aérea presenta un problema inherente asociado con la deriva de pequeñas gotas causada por su arrastre en estructuras vórtices como los vórtices de punta producidos en la punta de los rotores y alas. Este problema se agrava por otros fenómenos físicos dinámicos asociados con la operación real de pulverización, como el movimiento del líquido en el tanque, inexactitudes del GPS, ráfagas de viento y correcciones del piloto automático, entre otros. Este trabajo se centra en analizar el impacto de la posición de la boquilla y el movimiento del líquido en la deposición de gotas a través de modelado numérico. Para lograr esto, el documento presenta un novedoso modelo numérico de seis grados de libertad de un DJI Matrice 600 equipado con un sistema de pulverización. La pulverización se modela utilizando partículas lagrangianas y el movimiento del líquido se modela con un método de captura de interfaz conocido como el enfoque de Volumen de Fluido (VOF). El modelo se prueba en una operación de pulverización a una velocidad constante de 2 m/s en un viñedo virtual. La maniobra se logra utilizando un controlador PID que controla las tasas angulares de los rotores. Este simulador de misión de pulverización se utilizó para obtener información sobre la selección y posicionamiento óptimos de la boquilla al cuantificar la cantidad de deposición de gotas.

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