Un Gestor de Guía Eficiente para Robots Móviles Terrestres en Agricultura
Autores: Emmi, Luis; Fernández, Roemi; Gonzalez-de-Santos, Pablo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un Gestor de Guía Eficiente para Robots Móviles Terrestres en Agricultura
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Robots móviles
Agricultura
Navegación
Teoría de control
Detección de obstáculos
Inteligencia artificial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Los robots móviles se han vuelto cada vez más importantes en varios sectores y ahora son esenciales en la agricultura debido a su capacidad para navegar de manera efectiva y precisa en los campos de cultivo. La navegación implica la integración de varias tecnologías, incluyendo robótica, teoría de control, visión por computadora e inteligencia artificial, entre otras. Los desafíos en la navegación de robots, particularmente en la agricultura, incluyen mapeo, localización, planificación de rutas, detección de obstáculos y control de guiado. Un mapeo, localización y detección de obstáculos precisos son cruciales para una navegación eficiente, mientras que guiar el sistema robótico es esencial para ejecutar tareas con precisión y para la seguridad de los cultivos y del propio robot. Por lo tanto, este estudio presenta un Gestor de Guiado para robots móviles autónomos especializados en herramientas de desmalezado basadas en láser en la agricultura. El enfoque está en el seguimiento del robot, que combina un controlador lateral, un controlador en espiral y un controlador de velocidad lineal para ajustarse a los diferentes tipos de trayectorias que se siguen comúnmente en entornos agrícolas, como líneas rectas y curvas. Los controladores han demostrado su utilidad en diferentes entornos de trabajo reales a diferentes velocidades nominales, validadas en una plataforma móvil con orugas de aproximadamente 1.48 m de ancho, en condiciones de campo complejas y variables que incluyen suelo suelto, piedras y humedad. El controlador lateral presentó un error lateral absoluto promedio de aproximadamente 0.076 m y un error angular de aproximadamente 0.0418 rad, mientras que el controlador en espiral presentó un error lateral absoluto promedio de aproximadamente 0.12 m y un error angular de aproximadamente 0.0103 rad, con una precisión horizontal de aproximadamente +/-0.015 m y una precisión angular de aproximadamente +/-0.009 rad, demostrando su efectividad en pruebas reales en granjas.
Descripción
Los robots móviles se han vuelto cada vez más importantes en varios sectores y ahora son esenciales en la agricultura debido a su capacidad para navegar de manera efectiva y precisa en los campos de cultivo. La navegación implica la integración de varias tecnologías, incluyendo robótica, teoría de control, visión por computadora e inteligencia artificial, entre otras. Los desafíos en la navegación de robots, particularmente en la agricultura, incluyen mapeo, localización, planificación de rutas, detección de obstáculos y control de guiado. Un mapeo, localización y detección de obstáculos precisos son cruciales para una navegación eficiente, mientras que guiar el sistema robótico es esencial para ejecutar tareas con precisión y para la seguridad de los cultivos y del propio robot. Por lo tanto, este estudio presenta un Gestor de Guiado para robots móviles autónomos especializados en herramientas de desmalezado basadas en láser en la agricultura. El enfoque está en el seguimiento del robot, que combina un controlador lateral, un controlador en espiral y un controlador de velocidad lineal para ajustarse a los diferentes tipos de trayectorias que se siguen comúnmente en entornos agrícolas, como líneas rectas y curvas. Los controladores han demostrado su utilidad en diferentes entornos de trabajo reales a diferentes velocidades nominales, validadas en una plataforma móvil con orugas de aproximadamente 1.48 m de ancho, en condiciones de campo complejas y variables que incluyen suelo suelto, piedras y humedad. El controlador lateral presentó un error lateral absoluto promedio de aproximadamente 0.076 m y un error angular de aproximadamente 0.0418 rad, mientras que el controlador en espiral presentó un error lateral absoluto promedio de aproximadamente 0.12 m y un error angular de aproximadamente 0.0103 rad, con una precisión horizontal de aproximadamente +/-0.015 m y una precisión angular de aproximadamente +/-0.009 rad, demostrando su efectividad en pruebas reales en granjas.