Caso de éxito: SAAPIN

Sistema Autónomo para Agricultura de Precisión e Integrada SAAPIN

El equipo de Robótica de ITAINNOVA está centrado en el diseño y desarrollo de sistemas robotizados por medio de la experiencia combinada en software, hardware, controles y percepción.

Nuestros campos de interés son: robótica móvil, manipuladores avanzados, sistemas cognitivos y entornos inteligentes y estructuras robóticas de hardware y software.

El objetivo de combinar diferentes tecnologías es proporcionar la solidez, flexibilidad y seguridad suficientes para los sistemas robotizados a aplicar en entornos dinámicos estructurados y sin estructurar. Este objetivo tiene una clara aplicación para diversos campos tales como Logística, Obras Públicas, Producción Industrial y tareas de Vigilancia y Supervisión en aplicaciones agrícolas, entre otros.

Gracias a la naturaleza multidisciplinar de ITAINNOVA podemos apoyar a las empresas durante el proceso de desarrollo de sus productos robotizados dependiendo de sus necesidades: desarrollo de la plataforma robótica, mejora y/o adaptación de las plataformas existentes, diseño de algoritmos particulares, etc.

Nuestros conocimientos técnicos abarcan los siguientes temas:

  • Algoritmos avanzados para desplazamiento asistido o autónomo (orientación, detección de colisiones, localización)
  • Desarrollo de sistemas detectores.
  • Diseño de redes de detectores para tareas de percepción.
  • Interfaces hombre  - máquina.
  • Desarrollo de prototipos de controladores robóticos para cinemática o actuadores especiales.
  • Desarrollo de manos de robot, calentadores, pinzas, y herramientas de robot.
  • Diseño de automatización de fabricación flexible.

 Como ejemplo detallaremos el proyecto SAAPIN

La finalidad del proyecto de investigación SAAPIN (Sistema Autónomo para Agricultura de Precisión e Integrada) es desarrollar un sistema autónomo capaz de desplazarse por un campo de maíz y realizar operaciones de escarda sostenibles.

El sistema autónomo está compuesto por una plataforma base móvil autónoma sobre un pequeño tractor modificado, que va a desplazarse de forma autónoma y el equipo de escarda, unido a la plataforma tractora, que es el responsable de realizar las labores de desherbado.

Se seleccionó y adaptó un pequeño tractor para realizar el desplazamiento autónomo, integrando detectores para obtener la información necesaria para el desplazamiento (entorno: visión, GPS, odometría, LIDAR, IMU) y realizando adaptaciones mecánicas (dirección y transmisión). El sistema de control utiliza un algoritmo planificador global para abarcar toda la extensión y un planificador de trayectoria reactivo basado en localización por visión artificial cuando se desplaza dentro de los surcos del cultivo.

Se desarrolló un entorno de simulación para evaluar la eficiencia de diferentes estrategias de desplazamiento para gestionar el movimiento de todo el sistema a través de los campos de maíz, así como para analizar el comportamiento del sistema y de los detectores que mejor se adecue al objetivo.

La operación de desherbado es mecánica, y se realiza mediante cepillos rotativos con eje vertical. Un sistema inteligente basado en un sistema de percepción visual identifica la posición del cultivo y de las malas hierbas, y controla el movimiento de los cepillos. También se dispone de una iluminación interior adecuada (Iluminación para días nublados).