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Localización de tractor basada en ultrasonido adaptable para operaciones vitícolas semi-autónomas

Autores: Corno, Matteo; Furioli, Sara; Cesana, Paolo; Savaresi, Sergio M.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Localización de tractor basada en ultrasonido adaptable para operaciones vitícolas semi-autónomas


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Agronomía y Ciencia de los Cultivos

Palabras clave

Conducción autónoma
Agricultura
Tractores
Viñedos
Sistema de localización
Filtro de Kalman Extendido

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 18

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La conducción autónoma está impactando en gran medida la agricultura intensiva y precisa. De hecho, las primeras aplicaciones comerciales de la conducción autónoma fueron en la navegación autónoma de tractores agrícolas en campos abiertos. A medida que la tecnología mejora, la posibilidad de utilizar tractores autónomos o semiautónomos en huertos y viñedos se está volviendo comercialmente rentable. Estos escenarios presentan más desafíos ya que el vehículo necesita posicionarse con respecto a un entorno más desordenado. Este documento presenta un sistema de localización adaptable para la navegación (semi) autónoma de tractores agrícolas en viñedos que se basa en sensores automotrices ultrasónicos. El sistema estima la distancia desde la hilera de viñedos izquierda y el ángulo de incidencia. El documento muestra que una sola sintonización del algoritmo de localización no proporciona un rendimiento robusto en todos los escenarios de vegetación. Resolvemos este problema implementando un Filtro de Kalman Extendido (EKF) e introduciendo una etapa de selección de datos adaptativa que se ajusta automáticamente a las condiciones de la vegetación y descarta mediciones inválidas. Una extensa campaña experimental valida las principales características del algoritmo de localización. En particular, mostramos que el Error Cuadrático Medio (RMSE) de la distancia es de 16 cm, mientras que el RMSE angular es de 2.6 grados.

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