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Robótica aplicada a la Robótica aplicada a la AgriculturaAgriculturaLic. Gonzalo ZabalaLic. Gonzalo Zabala
CAETICAETIFacultad de Tecnología InformáticaFacultad de Tecnología InformáticaUniversidad Abierta InteramericanaUniversidad Abierta Interamericana
ArándanosArándanos
Agricultura de PrecisiónAgricultura de Precisión
¿Qué es?¿Qué es? Aplicación de la tecnología a las Aplicación de la tecnología a las
actividades agrícolas para adecuar el actividades agrícolas para adecuar el manejo de suelos y cultivos a la manejo de suelos y cultivos a la variabilidad dentro de un lote.variabilidad dentro de un lote.
Procesamiento de grandes volúmenes de Procesamiento de grandes volúmenes de información para la toma de decisiones.información para la toma de decisiones.
ObjetivosObjetivos
Producción intensivaProducción intensiva Bajo uso de mano de obra no calificadaBajo uso de mano de obra no calificada Aprovechamiento máximo de recursos e Aprovechamiento máximo de recursos e
insumosinsumos Procesamiento de información histórica Procesamiento de información histórica
para toma de decisionespara toma de decisiones Manejar la variabilidadManejar la variabilidad
VariabilidadVariabilidad
Natural: topografía, génesis del suelo, etc.Natural: topografía, génesis del suelo, etc. Aleatoria: precipitaciones, cambios Aleatoria: precipitaciones, cambios
climáticos.climáticos. Inducida: fertilización, rotaciones, control Inducida: fertilización, rotaciones, control
de plagas, etc.de plagas, etc.
Temas de investigación de la AP Temas de investigación de la AP
Sistemas de PosicionamientoSistemas de Posicionamiento Monitoreo de RendimientoMonitoreo de Rendimiento Manejo Sitio Específico de InsumosManejo Sitio Específico de Insumos Ensayos a campoEnsayos a campo Banderillero satelitalBanderillero satelital SoftwareSoftware Percepción remotaPercepción remota
Sistemas de posicionamiento Sistemas de posicionamiento globalesglobales
GPSGPS DGPS: GPS con DGPS: GPS con
corrección corrección diferencial desde diferencial desde tierra mediante tierra mediante triangulación.triangulación. Mayor precisiónMayor precisión Costo altoCosto alto
Monitoreo de rendimientoMonitoreo de rendimiento Permite almacenar Permite almacenar
la información del la información del producto obtenido producto obtenido por las por las cosechadoras.cosechadoras.
Sensores:Sensores: HumedadHumedad ProteínasProteínas PlagasPlagas
Clasificadores Clasificadores automáticosautomáticos
Manejo Sitio Específico de InsumosManejo Sitio Específico de Insumos
Ajusta la dosis de insumos (siembra, Ajusta la dosis de insumos (siembra, fertilización, fumigación) según fertilización, fumigación) según información en tiempo real o mapas información en tiempo real o mapas previos.previos.
Tiempo real:Tiempo real: Velocidad del tractor en el sembrado.Velocidad del tractor en el sembrado.
Mapas previos:Mapas previos: Información de cosechas previos, de Información de cosechas previos, de
sensores instalados en los lotes, etc.sensores instalados en los lotes, etc.
Manejo Sitio Específico de InsumosManejo Sitio Específico de Insumos
Ensayos a campoEnsayos a campo
Aplicación del método científico al estudio Aplicación del método científico al estudio de las variables de la actividad agrícolade las variables de la actividad agrícola
Uso de herramientas de tomas de datosUso de herramientas de tomas de datos
Banderillero satelitalBanderillero satelital
Guías “en tierra” comunicados por GPS Guías “en tierra” comunicados por GPS que sirven para que los equipos realicen que sirven para que los equipos realicen determinadas trayectorias.determinadas trayectorias.
Diferentes niveles de complejidad.Diferentes niveles de complejidad. Uso en:Uso en:
CosechadorasCosechadoras PulverizadorasPulverizadoras Aviones fumigadoresAviones fumigadores
SoftwareSoftware Procesamiento de la información tomada por Procesamiento de la información tomada por
monitoresmonitores Sistemas de información geográfica:Sistemas de información geográfica:
Aplica los datos ingresados a una referencia espacialAplica los datos ingresados a una referencia espacial Comunicación con los otros aspectos de la AP para Comunicación con los otros aspectos de la AP para
modificación en tiempo real del comportamiento del modificación en tiempo real del comportamiento del dispositivodispositivo
Dificultad: idioma y no adaptación automática a Dificultad: idioma y no adaptación automática a los problemas locales.los problemas locales.
Sistemas de Data MiningSistemas de Data Mining
SoftwareSoftware
Percepción remotaPercepción remota
Obtención de información mediante Obtención de información mediante sensores que no están en contacto directo sensores que no están en contacto directo con el objetocon el objeto
Imágenes satelitalesImágenes satelitales Fotografía de avionesFotografía de aviones Sensores sobre los dispositivos móvilesSensores sobre los dispositivos móviles
Robótica aplicadaRobótica aplicada
Dispositivos autónomosDispositivos autónomos Dispositivos:Dispositivos:
SegadorasSegadoras CosechadorasCosechadoras FumigadorasFumigadoras
Control completamente autónomo o semiautónomoControl completamente autónomo o semiautónomo Ubicación por:Ubicación por:
GPS: posición gruesaGPS: posición gruesa Balizas: posición finaBalizas: posición fina Sistemas de visión: evasión de obstáculos; toma de decisionesSistemas de visión: evasión de obstáculos; toma de decisiones
Problemas:Problemas: Alta complejidadAlta complejidad Peligro de erroresPeligro de errores Ambiente altamente uniformeAmbiente altamente uniforme
VideosVideos
Sistemas de control para cultivos Sistemas de control para cultivos intensivosintensivos
Riego por goteo o altamente controladoRiego por goteo o altamente controlado Invernaderos automatizadosInvernaderos automatizados Dosis de fertilizantes y pesticidas en el riego por goteoDosis de fertilizantes y pesticidas en el riego por goteo Control constante de variables mediante sensores:Control constante de variables mediante sensores:
HumedadHumedad TemperaturaTemperatura Calidad del cultivoCalidad del cultivo Minerales en tierraMinerales en tierra
Con imágenes satelitales es aplicable a extensiones Con imágenes satelitales es aplicable a extensiones mayores, con menos precisiónmayores, con menos precisión
Procesamiento de imágenes Procesamiento de imágenes satelitalessatelitales
Permite investigar conjunto de variables Permite investigar conjunto de variables del cultivo:del cultivo: Calidad del cultivoCalidad del cultivo Estado de humedad de la tierraEstado de humedad de la tierra Efectividad del sembradoEfectividad del sembrado Toma de datos para control de siembraToma de datos para control de siembra
SeguridadSeguridad Detección de movimiento y de presencia Detección de movimiento y de presencia
humana en largas extensioneshumana en largas extensiones Cámaras inalámbricas robotizadas (cámaras ip Cámaras inalámbricas robotizadas (cámaras ip
convencionales con mecanismos de rotación), convencionales con mecanismos de rotación), permiten cubrir zonas críticas del campopermiten cubrir zonas críticas del campo
Bajo consumo alimentado por energía solar (en Bajo consumo alimentado por energía solar (en proyecto)proyecto)
Sistemas de grabación digital que toma los Sistemas de grabación digital que toma los momentos críticos y permite monitoreo a momentos críticos y permite monitoreo a distanciadistancia
Comportamiento colaborativoComportamiento colaborativo
Conjunto de dispositivos actuando en Conjunto de dispositivos actuando en forma autónoma con un objetivo comúnforma autónoma con un objetivo común
Definición de acciones atómicas, roles y Definición de acciones atómicas, roles y estrategiasestrategias
Optimización del uso de herramientas Optimización del uso de herramientas autónomas para el cultivoautónomas para el cultivo
Ejemplos de John DeereEjemplos de John Deere Greenstar: sistema de movimiento autónomo en Greenstar: sistema de movimiento autónomo en
recorridos rectos. Mantiene velocidad constante recorridos rectos. Mantiene velocidad constante y sigue una línea imaginaria. y sigue una línea imaginaria.
Gator: tractor completamente autónomo. Puede Gator: tractor completamente autónomo. Puede ser controlado en forma remota.ser controlado en forma remota.
Starfire: GPS con precisión de 2 cms.Starfire: GPS con precisión de 2 cms. Autotrac: sistema automático de generación de Autotrac: sistema automático de generación de
mapas de recorrido sobre Greenstar.mapas de recorrido sobre Greenstar.
ProblemasProblemas Miedo a lo desconocidoMiedo a lo desconocido Curva de recuperación de la inversión afectada Curva de recuperación de la inversión afectada
por el rendimiento real de los campos (depende por el rendimiento real de los campos (depende de muchas variables ajenas a la tecnología)de muchas variables ajenas a la tecnología)
Eliminación de mano de obra no calificadaEliminación de mano de obra no calificada Preparación de mano de obra calificadaPreparación de mano de obra calificada Bajo presupuesto en investigaciónBajo presupuesto en investigación Todavía la tierra tiene alto rendimiento sin Todavía la tierra tiene alto rendimiento sin
tecnologíatecnología
Aplicaciones de nuestras Aplicaciones de nuestras investigaciones en la investigaciones en la
AgriculturaAgricultura
Procesamiento de imágenesProcesamiento de imágenes
Visión global: aplicable a procesamiento Visión global: aplicable a procesamiento satelitalsatelital
Visión local: aplicable a procesamiento de Visión local: aplicable a procesamiento de imágenes en cámaras instaladas en el imágenes en cámaras instaladas en el campo, o determinación de calidad por campo, o determinación de calidad por imagenimagen
NavegaciónNavegación
Dispositivos autónomos con Dispositivos autónomos con comportamiento similar a los vehículos de comportamiento similar a los vehículos de ruedas lateralesruedas laterales
Planificación de trayectorias en ambientes Planificación de trayectorias en ambientes dinámicosdinámicos
Detección de obstáculosDetección de obstáculos
Comportamiento colaborativoComportamiento colaborativo
Framework para la modelización de Framework para la modelización de comportamientos colaborativos:comportamientos colaborativos: Comportamiento atómicoComportamiento atómico RolRol EstrategiaEstrategia
Sistemas de aprendizajeSistemas de aprendizaje
Vínculos de interésVínculos de interés
www.agriculturadeprecision.orgwww.agriculturadeprecision.org http://www.deere.comhttp://www.deere.com http://www.rec.ri.cmu.edu/projects/demetehttp://www.rec.ri.cmu.edu/projects/demete
r/r/
Para más informaciónPara más información
www.caeti.uai.edu.ar/gidrawww.caeti.uai.edu.ar/gidra gonzalo.zabala@vaneduc.edu.argonzalo.zabala@vaneduc.edu.ar