Proyecto:  Robot Desmalezador (PUE 2016)

El robot desmalezador del CIFASIS fue pensado para ser autónomo, eficiente, capaz de navegar por un campo sembrado, recorriendo los surcos ó siguiendo determinada trayectoria y mientras lo hace, detectar las malezas actuando sobre ellas  (aplicar herbicida, arrancarlas, quemarlas, etc).

Características

  • El prototipo tiene un diseño liviano, por lo que no compacta el suelo a su paso.
  • Tiene 4 ruedas con motores independientes que le permiten desplazarse por el campo.
  • Posee paneles solares y baterías que alimentan los motores de las ruedas y la computadora de abordo, por lo que no necesita combustible fósil para funcionar. 
  • Para poder localizarse usa sensores de posición, orientación y movimiento (GPS, brújula, acelerómetro, giróscopo).
  • Tiene 2 cámaras sincronizadas que permiten ver en profundidad; están orientadas  hacia adelante permitiendo ver el horizonte y el campo sembrado (dos metros desde el robot). Las cámaras sirven para evitar pisar el cultivo mientras el robot navega, a la vez que detecta a través de algoritmos de inteligencia artificial posibles malezas en el área de cultivo observada.  
  • Puede ser operado de tres maneras, una es con un control remoto, otra es comandada por una persona a través de un dispositivo remoto (PC, tablet, celular), y de manera autónoma una vez establecida un lote del campo a recorrer. 
  • La versión actual cuenta con 9 aspersores sobre un eje en la parte trasera y un sistema hidráulico para aplicar herbicida de forma localizada.

 

El objetivo del Proyecto del #CIFASIS es utilizar el prototipo y el problema de desmalezado automático en sí para ampliar las capacidades de nuestra institución en el desarrollo de software para robótica (navegación, control, detección y seguimiento de malezas). También propone la formación de capital humano en el área, crear nuevas interacciones entre los distintos grupos que participan del proyecto, y de éstos con posibles empresas receptoras de la tecnología incorporada. El proyecto fue completamente financiado por Conicet en el marco del llamado a Proyectos de Unidad Ejecutora (PUE) 2016. Participan activamente del proyecto 7 grupos del Centro.

 

Artículos científicos

  • Soncini, Nicolás; Civera, Javier; Pire, Taihú. Addressing the challenges of loop detection in agricultural environments. In: Journal of Field Robotics - John Wiley and Sons Inc., 2024. DOI
  • Cremona, Javier; Civera, Javier; Kofman, Ernesto; Pire, Taihú. GNSS-Stereo-Inertial SLAM for Arable Farming. In: Journal of Field Robotics - John Wiley and Sons Inc., 2023. DOI
  • Ait, I., Kofman, E., & Pire, T. A Travelling Salesman Problem Approach to Efficiently Navigate Crop Row Fields with a Car-Like Robot. IEEE Latin America Transactions, 21(5), 643–651. 2023. Ir a artículo
  • Cremona, Javier;Comelli, Román; Pire, Taihú. Experimental evaluation of Visual-Inertial Odometry systems for arable farming. Journal of Field Robotics. 2022. DOI.
  • Pire, Taihú; Mujica, Martín; Civera, Javier; Kofman, Ernesto. The Rosario Dataset: Multisensor Data for Localization and Mapping in Agricultural Environments. In: International Journal of Research Robotics (IJRR), 2019. vol. 38(6), pp. 633-641. DOI.
  • Pistarelli, Marcelo; Pire, Taihú y Kofman, Ernesto. Caracterización de un Sistema GPS RTK de Bajo Costo. Revista Tecnología y Ciencia, vol. 35. pp. 94–107. Mayo 2019. DOI.

 

Congresos y Reuniones científicas

  • Comelli, Román; Pire, Taihú; Kofman, Ernesto. Evaluation of Visual SLAM algorithms on agricultural dataset. Proceedings of the XVIII Reunión de trabajo en Procesamiento de la Información y Control (RPIC). 18 al 20 de Septiembre de 2019. Bahía Blanca, Argentina.
  • Terisi, Lucas D.; Sad, Gonzalo D. Detección automática de surcos de cultivos a partir de imágenes. 26 Congreso Argentino de Control Automático - AADECA2018. Lugar: Buenos Aires; Año: 2018;

 

Trabajos de grado

  • Ait, Ismael. Simulación de robot desmalezador y planificación de trayectorias en entornos agrícolas. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura de la Universidad Nacional de Rosario. 2021, Santa Fe, Argentina.
  • Soncini, Nicolás. Control de trayectoria en un robot agrícola. Teoría e implementación. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura de la Universidad Nacional de Rosario. 2021, Santa Fe, Argentina.
  • Folmer, Fernando; Isaía, Guillermo. Desarrollo e implementación del prototipo para el control del sistema de pulverización de herbicida de un robot desmalezador. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura de la Universidad Nacional de Rosario. 2020, Santa Fe, Argentina.
  • Giacomino, Gonzalo; Imsand, Juan Facundo; Martinez, Sebastián. Desarrollo e implementación de funciones de navegación autónoma para un prototipo de robot pulverizador. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura de la Universidad Nacional de Rosario. 2020, Santa Fe, Argentina.
  • Cremona Javier. Sistema de odometría  visual monocular basado en una red neuronal convolucional. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura de la Universidad Nacional de Rosario. 2019, Santa Fe, Argentina.
  • Baruffaldi,  Juan Manuel. Redes neuronales adversarias para el reconocimiento de malezas. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura de la Universidad Nacional de Rosario. 2018, Santa Fe, Argentina.
  • Bongiovanni, Esteban;  Costamagna, Tomás; Dellarosa, Juan Cruz. Desarrollo e Implementación de un Sistema de Tracción y Dirección en Prototipo de Robot Desmalezador. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura de la Universidad Nacional de Rosario. 2018, Santa Fe, Argentina. Ver informe
  • Esteban G. Lombardo; Uriel J. Kaufman. Desarrollo de un sistema de generación de potencia con paneles solares para un prototipo de robot desmalezador. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura de la Universidad Nacional de Rosario. Octubre 2018, Santa Fe, Argentina.
  • Mujica, Martin. Desarrollo e implementación de un sistema de sensado y posicionamiento en prototipo de robot desmalezador. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura de la Universidad Nacional de Rosario. 2018, Santa Fe, Argentina. Ver informe

 

Proyectos asociados

  • CONICET (PUE 0015-2016 y PIBAA Nº 0042), AGENCIA I+D+i (PICT 2021-570), Universidad Nacional de Rosario (PCCT-UNR 80020220600072UR) y Gobierno de la Provincia de Santa Fe (PEICID-2021-170).

 

Dataset públicos

The Rosario Dataset. https://robot.cifasis-conicet.gov.ar/