Un estudio sobre la viabilidad de la cosecha robótica para el pimiento chileno
Autores: Masood, Muhammad Umar; Haghshenas-Jaryani, Mahdi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Un estudio sobre la viabilidad de la cosecha robótica para el pimiento chileno
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Cosecha robótica
Pimiento chile
Manipulador
MATLAB
Estimación de ubicación
Planificación de trayectorias
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un estudio sobre la cosecha robótica del chile tipo Nuevo México, en un entorno de laboratorio, utilizando un manipulador serial de cinco grados de libertad (DoF). El efector final del manipulador, un mecanismo de corte tipo tijera, fue diseñado y probado experimentalmente en un montaje de laboratorio que corta el tallo del chile para desprender el fruto. A través de un programa basado en MATLAB, se estima la ubicación del chile en el marco de referencia del robot, utilizando la cámara de profundidad Intel RealSense. La precisión del sistema de estimación de ubicación 3D coincide con la máxima precisión reclamada por el fabricante del hardware, con un error máximo en el eje Y, que es de 5.7 mm. Se desarrollan la cinemática directa e inversa, y se estudian los espacios de trabajo alcanzables y hábiles del robot. Se desarrolla un algoritmo de planificación de rutas basado en aplicaciones para minimizar el desplazamiento para una tarea de cosecha específica. El sistema de cosecha robótica pudo cortar el chile de la planta basado en la ubicación 3D estimada por el programa MATLAB. Con base en la operación de cosecha, en 77 chiles, se lograron los siguientes indicadores de cosecha: tasa de éxito de localización del 37.7%, tasa de éxito de desprendimiento del 65.5%, tasa de éxito de cosecha del 24.7%, tasa de daño del 6.9%, y tiempo de ciclo de 7 s.
Descripción
Este documento presenta un estudio sobre la cosecha robótica del chile tipo Nuevo México, en un entorno de laboratorio, utilizando un manipulador serial de cinco grados de libertad (DoF). El efector final del manipulador, un mecanismo de corte tipo tijera, fue diseñado y probado experimentalmente en un montaje de laboratorio que corta el tallo del chile para desprender el fruto. A través de un programa basado en MATLAB, se estima la ubicación del chile en el marco de referencia del robot, utilizando la cámara de profundidad Intel RealSense. La precisión del sistema de estimación de ubicación 3D coincide con la máxima precisión reclamada por el fabricante del hardware, con un error máximo en el eje Y, que es de 5.7 mm. Se desarrollan la cinemática directa e inversa, y se estudian los espacios de trabajo alcanzables y hábiles del robot. Se desarrolla un algoritmo de planificación de rutas basado en aplicaciones para minimizar el desplazamiento para una tarea de cosecha específica. El sistema de cosecha robótica pudo cortar el chile de la planta basado en la ubicación 3D estimada por el programa MATLAB. Con base en la operación de cosecha, en 77 chiles, se lograron los siguientes indicadores de cosecha: tasa de éxito de localización del 37.7%, tasa de éxito de desprendimiento del 65.5%, tasa de éxito de cosecha del 24.7%, tasa de daño del 6.9%, y tiempo de ciclo de 7 s.