AGRICULTURA DIGITAL 68 puso una prueba de concepto en forma de prototipo de manipulador robótico de 5 grados de libertad con desplazamiento manual a lo largo de la hilera, dotado de 3 sensores lidar, una y cámara multiespectral. Una boquilla conectada a un depósito de fertilizante orgánico se utiliza como efector final del actuador. Los equipos implicados en el desarrollo del prototipo robotizado han sido el Grupo de investigación RobCib del Centro de Automática y Robótica CAR (CSIC-UPM), y el Grupo de investigación LPF_Tagralia de la ETS Ingeniería Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas de la UPM, que han participado en el proyecto Sureveg gracias a la financiación aportada por la Agencia Estatal de Investigación española mediante sendas solicitudes nacionales. Los objetivos perseguidos en el diseño y construcción del prototipo robotizado han sido: • Identificación y detección de plantas individuales a lo largo de cada línea de cultivo. • Medición de parámetros relacionados con el desarrollo de cada planta, y de su estado vegetativo, como pueden ser dimensiones, volumen e índices de vegetación. • Toma de decisión de qué planta necesita aporte de fertilizante orgánico, de forma individualizada. • Planificación automática de los movimientos del robot para aportar los fertilizantes sin dañar al cultivo. • Simulación en 3D del entorno de cada planta (y de la fila completa) y simulación del movimiento del brazo aplicador de fertilizante. • Ejecución de la aplicación de fertilizante, en la base de cada planta. Los campos de prueba se ubicaron en la ETSIAAB-UPM (40°26'33.1“N, 3°43'41.9”O) donde se establecieron y monitorearon cultivos de coles y acelgas, entre otros cultivos, a lo largo de la temporada de crecimiento. PROTOTIPO ROBOTIZADO SUREVEG: COMPONENTES El prototipo desarrollado para la prueba de concepto de este trabajo consta de diferentes subsistemas: una estructura móvil con ruedas en forma de 'U' invertida, el brazo robótico orientado hacia abajo, el sistema sensorial, el sistema de actuación para la aplicación de fertilizante y el tanque de almacenamiento de fertilizante líquido. Plataforma La estructura móvil que soporta el robot y los sistemas sensoriales de accionamiento, se construyó con barras de aluminio (Bosch Rexroth 45 x 45) y cuatro ruedas, según requerimientos previamente establecidos en el marco de un cultivo orgánico en franjas teniendo en cuenta los cultivos a combinar. El marco soporta los diferentes elementos y no cuenta con un sistema de tracción autónomo, ya que, de forma deliberada, el movimiento de la plataforma sobre el terreno no se ha automatizado, pues es un tema ampliamente resuelto en otros desarrollos robóticos. La Figura 1 muestra la estructura implementada. En ella, el brazo robotizado se reemplaza por un volumen ficticio que se muestra colgando del centro de la estructura. Esta ubicación y orientación le permiten llegar al suelo para adquirir datos y aplicar tratamientos. En el prototipo final, el brazo robótico instalado (Robolink Igus CPR RL-DC-5 STEP RL-D-RBT-5532S-BF) tiene las siguientes características: capacidad de carga de 1,5 kg, 5 grados de libertad, protección IP54 y capacidad para seguir trayectorias punto a punto. El brazo tiene un alcance de 790 milímetros con una precisión de 1 mm. Adicionalmente, el robot pesa alrededor de 20 kg, incluyendo los componentes electromecánicos y excluyendo los elementos de control y potencia. Su capacidad de carga es de 2,5 kg. Sensórica El sistema sensorial se basa principalmente en dos tipos de sensores: una cámara multiespectral y 3 LiDAR. Ambos proporcionan información sobre el estado de salud y desarrollo de la vegetación. La cámara multiespectral (Parrot Sequoia) se utiliza para obtener imágenes multiespectrales y calcular índices de vegetación de cada planta, como el NDVI. Esta cámara Figura 1. Plataforma móvil en las primeras fases de desarrollo.
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