Ingeniería de detalle para un robot sembrador de semillas de maíz

En este documento se muestra la realización de la ingeniería de detalle de un robot sembrador de semillas de maíz que tiene capacidad para recorrer un terreno cuadrado con área de 1/4 ha continuamente a una velocidad aproximada de 0.42m/s. Para realizarlo, en primer lugar se diseña una plataforma mó...

Full description

Autores:
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2019
Institución:
Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Repositorio:
RIUD: repositorio U. Distrital
Idioma:
spa
OAI Identifier:
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Acceso en línea:
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Palabra clave:
Maíz
Robot
Diseño
Agricultura
ROS
Sembrador
Ingeniería Electrónica - Tesis y disertaciones académicas
Robots
Diseño asistido por computador
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description En este documento se muestra la realización de la ingeniería de detalle de un robot sembrador de semillas de maíz que tiene capacidad para recorrer un terreno cuadrado con área de 1/4 ha continuamente a una velocidad aproximada de 0.42m/s. Para realizarlo, en primer lugar se diseña una plataforma móvil, mediante la elección de la forma de locomoción del robot teniendo en cuenta el buen desempeño en áreas de exteriores, el consumo de potencia, entre otros. Posteriormente se diseña el mecanismo abre surco; teniendo en cuenta el estado del arte, se inspira en los mecanismos actuales de sembradoras para labranza cero, pero se adapta para las dimensiones de la plataforma y para cumplir los requerimientos de profundidad de la siembra del maíz. También se diseñan los controladores del robot. A saber, los controladores de los motores usando el método LGR para control de velocidad y el método analítico para control de posición. Igualmente, se elige un sistema de navegación con una precisión de centímetros al menor costo posible. Una vez seleccionado el sistema de navegación se seleccionan los sensores para la implementación del mismo y se diseña el circuito total del robot. Además, se diseña un controlador maestro que se encarga de dirigir las trayectorias del robot ya sea en línea recta mediante la implementación del algoritmo pure pursuit y de un sistema similar al estacionamiento de un carro cuando hay un cambio de surco. Luego, se realizan pruebas de los algoritmos principales de control utilizando ROS, Gazebo, Python y la representación del modelo del robot en URDF. Posteriormente, se analizan los resultados. Y por último, se eligen todas las partes comerciales como actuadores, sensores y procesadores que irán en el robot y se realiza un compendio de todos los costos para obtener una estimación del precio de un prototipo del robot.
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A saber, los controladores de los motores usando el método LGR para control de velocidad y el método analítico para control de posición. Igualmente, se elige un sistema de navegación con una precisión de centímetros al menor costo posible. Una vez seleccionado el sistema de navegación se seleccionan los sensores para la implementación del mismo y se diseña el circuito total del robot. Además, se diseña un controlador maestro que se encarga de dirigir las trayectorias del robot ya sea en línea recta mediante la implementación del algoritmo pure pursuit y de un sistema similar al estacionamiento de un carro cuando hay un cambio de surco. Luego, se realizan pruebas de los algoritmos principales de control utilizando ROS, Gazebo, Python y la representación del modelo del robot en URDF. Posteriormente, se analizan los resultados. Y por último, se eligen todas las partes comerciales como actuadores, sensores y procesadores que irán en el robot y se realiza un compendio de todos los costos para obtener una estimación del precio de un prototipo del robot.This document shows the realization of the detailed engineering of a maize seed sowing robot that has the capacity to cross a square terrain with an area of ​​1/4 ha continuously at an approximate speed of 0.42m / s. In order to achieve this, a mobile platform is designed in the first place, by choosing the robot locomotion form, taking into account the good performance in outdoor areas, power consumption, among others. Subsequently, the mechanism to make the furrow is designed; taking into account the state of the art, it is inspired by the current sowing mechanisms for zero tillage, but is modified to adapt with the dimensions of the platform and to meet the requirements for the depth of corn planting. Also, robot controllers are designed. Namely, motor controllers using the LGR method for speed control and the analytical method for position control. Likewise, a navigation system with an accuracy of centimeters at the lowest possible cost is chosen. Once the navigation system is selected, the sensors are selected for its implementation and the total circuit of the robot is designed. In addition, a master controller is designed to direct the trajectories of the robot either in a straight line by implementing the pure pursuit algorithm and a system similar to the parking of a car when there is a change of furrow. Then, tests of the main control algorithms are performed using ROS, Gazebo, Python and the representation of the robot model in URDF. Subsequently, the results are analyzed. And finally, all commercial parts are chosen, such as actuators, sensors and processors that will be on the robot and a summary of all costs is made to obtain an estimate of the price of a robot prototype.pdfspaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Abierto (Texto Completo)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2MaízRobotDiseñoAgriculturaROSSembradorIngeniería Electrónica - Tesis y disertaciones académicasRobotsDiseño asistido por computadorMaíz - CultivoMaizeRobotDesignAgricultureROSSeederIngeniería de detalle para un robot sembrador de semillas de maízDetailed engineering for a maize seeder robotMonografíainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTHUMBNAILDuarteGordilloDianaJacqueline2019.pdf.jpgDuarteGordilloDianaJacqueline2019.pdf.jpgIM 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