Implementación de un robot móvil prototipo para la navegación autónoma reactiva entre surcos de un cultivo agrícola
Academic approaches to mobile robotics are subject to continuous evolution to autonomous navigation and present important reactive and deliberative techniques.[1] Autonomous navigation is defined as the ability to go from one point in space to another while avoiding obstacles and entails a complex p...
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| Autores principales: | , |
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| Otros Autores: | |
| Formato: | Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
Universidad Antonio Nariño
2024
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | https://repositorio.uan.edu.co/handle/123456789/11805 |
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| author | Juan Sebastian Varela Sanabria Juan Sebastian Lamprea Corredor |
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| description | Academic approaches to mobile robotics are subject to continuous evolution to
autonomous navigation and present important reactive and deliberative techniques.[1]
Autonomous navigation is defined as the ability to go from one point in space to another
while avoiding obstacles and entails a complex problem for two reasons: the uncertainty inherent
in the robot's sensors and the fact that the robot often has to explore an environment a stranger. As
a rule, we do not have reliable maps or data to navigate the roads safely [2].
In particular, the automated navigation of mobile robots that apply reactive techniques is
facilitated by the low computational costs involved, which provides for the incorporation of
perception methods and control system techniques.
Consequently, this document presents the results obtained after approaching the study of
the problem of autonomously navigating between rows of an agricultural crop, such that to achieve
this, a closed-loop control system is applied, which governs its direction while moving. A chassis
is used as a base, having a caterpillar-type locomotion system, which is driven by direct current
(DC) motors. For the perception system, a LIDAR (Light Detection and Ranging) sensor and an
IMU (Inertial Measurement Unit) sensor were used. Everything presented is part of a degree
project to opt for the title of Electronic Engineering |
| format | Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado |
| id | repositorio.uan.edu.co-123456789-11805 |
| institution | Repositorio Digital UAN |
| language | Español |
| publishDate | 2024 |
| publisher | Universidad Antonio Nariño |
| record_format | dspace |
| spelling | repositorio.uan.edu.co-123456789-118052024-11-08T16:58:07Z Implementación de un robot móvil prototipo para la navegación autónoma reactiva entre surcos de un cultivo agrícola Implementación de un robot móvil prototipo para la navegación autónoma reactiva entre surcos de un cultivo agrícola Juan Sebastian Varela Sanabria Juan Sebastian Lamprea Corredor Alberto Villarriaga, Alberto Villarriaga Robot móviles Navegación autónoma LIDAR IMU Sistema de control Mobile robots Autonomous navigation LIDAR IMU Control system Academic approaches to mobile robotics are subject to continuous evolution to autonomous navigation and present important reactive and deliberative techniques.[1] Autonomous navigation is defined as the ability to go from one point in space to another while avoiding obstacles and entails a complex problem for two reasons: the uncertainty inherent in the robot's sensors and the fact that the robot often has to explore an environment a stranger. As a rule, we do not have reliable maps or data to navigate the roads safely [2]. In particular, the automated navigation of mobile robots that apply reactive techniques is facilitated by the low computational costs involved, which provides for the incorporation of perception methods and control system techniques. Consequently, this document presents the results obtained after approaching the study of the problem of autonomously navigating between rows of an agricultural crop, such that to achieve this, a closed-loop control system is applied, which governs its direction while moving. A chassis is used as a base, having a caterpillar-type locomotion system, which is driven by direct current (DC) motors. For the perception system, a LIDAR (Light Detection and Ranging) sensor and an IMU (Inertial Measurement Unit) sensor were used. Everything presented is part of a degree project to opt for the title of Electronic Engineering Los enfoques académicos de la robótica móvil están sujetos a una evolución continua a la navegación autónoma y presentan técnicas importantes de tipo reactivo y deliberativo.[1] Se define por navegación autónoma a la capacidad de ir de un punto del espacio a otro evitando obstáculos y conlleva un problema complejo por dos razones: la incertidumbre inherente a los sensores del robot y el hecho de que el robot a menudo tiene que explorar un entorno desconocido. Por regla general, no tenemos mapas o datos fiables para navegar por los caminos de forma segura [2]. En particular, la navegación automatizada de robots móviles que aplican técnicas reactivas se ve facilitada por los bajos costos computacionales que implican, lo que provee la incorporación de métodos de percepción y técnicas de sistemas de control. Consecuentemente, este documento presenta los resultados obtenidos tras el abordaje del estudio del problema de navegar autónomamente entre surcos de un cultivo agrícola, tal que para lograrlo se aplique un sistema de control de lazo cerrado, que gobierne su direccionamiento mientras se desplaza. Un chasis es utilizado como base, teniendo un sistema de locomoción tipo oruga, el cual es manejado por motores de corriente directo (DC). Para el sistema de percepción se usó un sensor LIDAR (Light Detection and Ranging) y un sensor inercial IMU (Inertial Measuerement Unit). Todo lo presentado hace parte de un trabajo de grado para optar el título de Ingeniería Electrónica Ingeniero(a) Electrónico(a) Pregrado Presencial Monografía 2024-11-08T16:58:06Z 2024-11-08T16:58:06Z 2024-08-15 2024-11-08 Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado Estudio descriptivo Versión final del autor, Versión aceptada para publicar https://repositorio.uan.edu.co/handle/123456789/11805 Español Acceso abierto PDF application/pdf application/pdf application/pdf Universidad Antonio Nariño Ingeniería Electrónica Facultad de Ingeniería Mecánica, Electrónica y Biomédica Villavicencio instname:Universidad Antonio Nariño [1] Acosta, G., Gallardo, J., & Pérez, R. (01 de 06 de 2016). Reactive control architecture for autonomous mobile robot navigation. Revista chilena de ingeniería, 24(1), 173- 181. [2] M.S. Guzel and R. Bicker. “A behaviour-based architecture for mapless navigation using vision”. International Journal of Advanced Robotic Sytems. Vol. 9 Nº 2, pp. 1-13. 2012. ISNN: 1729-8806. DOI: 10.5772/46200. [3] A. Aksamovic, M. Hebibovic, y S. Konjicija, «Similarities in development of digital computers and mobile robots», en IEEE EUROCON 2009, EUROCON ’09, 2009, pp. 740-745 [4] A. Aksamovic, M. Hebibovic, y S. Konjicija, «Similarities in development of digital computers and mobile robots», en IEEE EUROCON 2009, EUROCON ’09, 2009, pp. 740-745. [5] Robot aspirador LG: limpieza automática de tu casa | LG España». [En línea]. Disponible en: http://www.lg.com/es/robot-aspirador. [Accedido: 13-sep-2013]. 6] Aspiradoras | SAMSUNG». [En línea] En:http://www.samsung.com/latin/consumer/homeappliances/vacuumcleaners/?cid=ec_ _20130304. [Accedido:13-sep-2013]. [7] M. Saiful Azimi Mahmud, M. Shukri Zainal Abidin, A. Abiodun Emmanuel, and H. Sahib Hasan, “Robotics and Automation in Agriculture: Present and Future Applications,” Appl. Model. Simul., vol. 4, no. 0, pp. 130–140, 2020, [Online]. Available:http://arqiipubl.com/ams [8] “Performance of cultivars on different row configurations - researchgate.net.” [Online]. Available: https://www.researchgate.net/profile/NilsBerding/publication/304867591_PERFORMANCE_OF _CULTIVARS_ON_DIFFERENT_ROW_CONFIGURATIONS/links/577c8bef08aece6c20fcd8 7c/PERFORMANCE-OF-CULTIVARS-ON-DIFFERENT-ROW-CONFIGURATIONS.pdf [9] A. E. B. Velasquez, V. A. H. Higuti, H. B. Guerrero, M. V. Gasparino, D. V. Magalhães, R. V. Aroca, and M. Becker, “Reactive navigation system based on H∞ control system and lidar readings on corn crops - precision agriculture,” SpringerLink, 01-Jun-2019. [Online]. Available: https://link.springer.com/article/10.1007/s11119-019-09672-8. [10] R. V. de Sousa, R. A. Tabile, R. Y. Inamasu, and A. J. V. Porto, “A row crop following behavior based on primitive fuzzy behaviors for navigation system of Agricultural Robots,” IFAC Proceedings Volumes, 14-Sep-2013. [Online]. Available: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S147466701534965X. |
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