Rover de cosecha de algodón hidrostático articulado central utilizando control visual-servomecánico y una máquina de estados finitos
Autores: Fue, Kadeghe; Porter, Wesley; Barnes, Edward; Li, Changying; Rains, Glen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Rover de cosecha de algodón hidrostático articulado central utilizando control visual-servomecánico y una máquina de estados finitos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Rovers
Cotton
Manipulator
System
SMACH
Harvestingrobots
Algodón
Manipulador
Sistema
SMACH
Cosecha
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Varios pequeños rovers pueden recoger repetidamente algodón a medida que los capullos comienzan a abrirse hasta el final de la temporada. Varios de estos rovers pueden moverse entre las filas de algodón, y cuando se detectan los capullos, utilizan un manipulador para recoger los capullos. Para desarrollar un sistema de cosecha de algodón multiagente, cada rover de cosecha de algodón necesitaría llevar a cabo tres movimientos: el rover debe moverse hacia adelante/atrás, girar a la izquierda/derecha, y el manipulador robótico debe moverse para cosechar los capullos de algodón. Controlar estas acciones puede implicar varios estados y transiciones complejas. Sin embargo, utilizando el sistema operativo de robot (ROS) - máquina de estados finita (SMACH) independiente, se puede lograr un control adaptativo y óptimo. SMACH proporciona capacidad a nivel de tarea para desplegar múltiples tareas al rover y al manipulador. En este estudio, se desarrolló un rover de cosecha de algodón hidrostático articulado en el centro, utilizando una cámara estéreo para localizar el efector final y recoger los capullos de algodón. El robot cosechó los capullos utilizando un manipulador 2D que se mueve linealmente horizontal y verticalmente perpendicular a la dirección del movimiento del rover. Demostramos resultados preliminares en un entorno que simula luz solar directa, así como en un campo de algodón real. Este estudio contribuye a la ingeniería del algodón al presentar un sistema robótico que opera en el campo real. El robot diseñado demuestra que es posible utilizar un manipulador cartesiano para la cosecha robótica de algodón; sin embargo, para alcanzar viabilidad comercial, la velocidad de la cosecha y la eliminación exitosa de los capullos (Relación de Éxito de la Acción (ASR)) deben mejorarse.
Descripción
Varios pequeños rovers pueden recoger repetidamente algodón a medida que los capullos comienzan a abrirse hasta el final de la temporada. Varios de estos rovers pueden moverse entre las filas de algodón, y cuando se detectan los capullos, utilizan un manipulador para recoger los capullos. Para desarrollar un sistema de cosecha de algodón multiagente, cada rover de cosecha de algodón necesitaría llevar a cabo tres movimientos: el rover debe moverse hacia adelante/atrás, girar a la izquierda/derecha, y el manipulador robótico debe moverse para cosechar los capullos de algodón. Controlar estas acciones puede implicar varios estados y transiciones complejas. Sin embargo, utilizando el sistema operativo de robot (ROS) - máquina de estados finita (SMACH) independiente, se puede lograr un control adaptativo y óptimo. SMACH proporciona capacidad a nivel de tarea para desplegar múltiples tareas al rover y al manipulador. En este estudio, se desarrolló un rover de cosecha de algodón hidrostático articulado en el centro, utilizando una cámara estéreo para localizar el efector final y recoger los capullos de algodón. El robot cosechó los capullos utilizando un manipulador 2D que se mueve linealmente horizontal y verticalmente perpendicular a la dirección del movimiento del rover. Demostramos resultados preliminares en un entorno que simula luz solar directa, así como en un campo de algodón real. Este estudio contribuye a la ingeniería del algodón al presentar un sistema robótico que opera en el campo real. El robot diseñado demuestra que es posible utilizar un manipulador cartesiano para la cosecha robótica de algodón; sin embargo, para alcanzar viabilidad comercial, la velocidad de la cosecha y la eliminación exitosa de los capullos (Relación de Éxito de la Acción (ASR)) deben mejorarse.