Sistema de planeación de rutas y recarga de insumos de robots colaborativos en cultivos en hilera

Abstract

En 2050 la población alcanzará 9,100 millones de personas. Los países en desarrollo deberán incrementar la producción de alimentos en 70% para lograr la seguridad alimentaria. La aplicación extendida de la robótica agrícola ayudará a alcanzar esta meta de forma sustentable. El objetivo de este trabajo es encontrar estrategias para instrumentar y coordinar robots agrícolas de manera fiable y económica. En el capítulo II se analizaron los sistemas de gestión de robots agrícolas colaborativos. Después de este análisis se planteó encontrar estrategias de localización y gestión para evolucionar robots con sistemas de navegación basados en la detección de las plantas cultivadas y convertirlos en sistemas multi-robot colaborativos. Ya que los robots de los que se parte carecen de subsistema de localización no pueden coordinarse con otros robots móviles por lo que un objetivo fue desarrollar un sistema de detección de cabeceras de cultivo robusto que los complemente para cambiar de línea, pero también para usar el conteo de líneas de cultivo como método de localización local, este objetivo se abordó en el capítulo III y se instrumentó en el robot “Voltan”. Finalmente, el capítulo IV es un diseño de robot colaborativo para suministro a otros robots de insumos en campo. Se obtuvieron como resultados, un algoritmo que usa LiDAR-2D, encoder y filtrado de datos propio para detección de cabeceras. Este tuvo efectividad del 100% en maqueta y en campo, lo que permite proponerlo para uso en un sistema de localización local. En conclusión, en este trabajo se encontraron las características que debe cumplir un sistema de gestión de robots colaborativos, se desarrollaron algoritmos para planeación de movimiento y localización dentro de una parcela y se propuso un diseño de robot de suministro de insumos en campo.