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Robótica aplicada a la agricultura




Enviado por Pablo Turmero



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    Arándanos

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    Agricultura de Precisión

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    ¿Qué es? Aplicación de la tecnología
    a las actividades agrícolas para adecuar el manejo de
    suelos y cultivos a la variabilidad dentro de un lote.
    Procesamiento de grandes volúmenes de información
    para la toma de decisiones.

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    Objetivos Producción intensiva Bajo uso de mano de obra no
    calificada Aprovechamiento máximo de recursos e insumos
    Procesamiento de información histórica para toma de
    decisiones Manejar la variabilidad

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    Variabilidad Natural: topografía, génesis del
    suelo, etc. Aleatoria: precipitaciones, cambios
    climáticos. Inducida: fertilización, rotaciones,
    control de plagas, etc.

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    Temas de investigación de la AP Sistemas de
    Posicionamiento Monitoreo de Rendimiento Manejo Sitio
    Específico de Insumos Ensayos a campo Banderillero
    satelital Software Percepción remota

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    Sistemas de posicionamiento globales GPS DGPS: GPS con
    corrección diferencial desde tierra mediante
    triangulación. Mayor precisión Costo alto

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    Monitoreo de rendimiento Permite almacenar la información
    del producto obtenido por las cosechadoras. Sensores: Humedad
    Proteínas Plagas Clasificadores automáticos

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    Manejo Sitio Específico de Insumos Ajusta la dosis de
    insumos (siembra, fertilización, fumigación)
    según información en tiempo real o mapas previos.
    Tiempo real: Velocidad del tractor en el sembrado. Mapas previos:
    Información de cosechas previos, de sensores instalados en
    los lotes, etc.

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    Manejo Sitio Específico de Insumos

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    Ensayos a campo Aplicación del método
    científico al estudio de las variables de la actividad
    agrícola Uso de herramientas de tomas de datos

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    Banderillero satelital Guías “en tierra”
    comunicados por GPS que sirven para que los equipos realicen
    determinadas trayectorias. Diferentes niveles de complejidad. Uso
    en: Cosechadoras Pulverizadoras Aviones fumigadores

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    Software Procesamiento de la información tomada por
    monitores Sistemas de información geográfica:
    Aplica los datos ingresados a una referencia espacial
    Comunicación con los otros aspectos de la AP para
    modificación en tiempo real del comportamiento del
    dispositivo Dificultad: idioma y no adaptación
    automática a los problemas locales. Sistemas de Data
    Mining

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    Software

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    Percepción remota Obtención de información
    mediante sensores que no están en contacto directo con el
    objeto Imágenes satelitales Fotografía de aviones
    Sensores sobre los dispositivos móviles

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    Robótica aplicada

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    Dispositivos autónomos Dispositivos: Segadoras
    Cosechadoras Fumigadoras Control completamente autónomo o
    semiautónomo Ubicación por: GPS: posición
    gruesa Balizas: posición fina Sistemas de visión:
    evasión de obstáculos; toma de decisiones
    Problemas: Alta complejidad Peligro de errores Ambiente altamente
    uniforme Videos

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    Sistemas de control para cultivos intensivos Riego por goteo o
    altamente controlado Invernaderos automatizados Dosis de
    fertilizantes y pesticidas en el riego por goteo Control
    constante de variables mediante sensores: Humedad Temperatura
    Calidad del cultivo Minerales en tierra Con imágenes
    satelitales es aplicable a extensiones mayores, con menos
    precisión

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    Procesamiento de imágenes satelitales Permite investigar
    conjunto de variables del cultivo: Calidad del cultivo Estado de
    humedad de la tierra Efectividad del sembrado Toma de datos para
    control de siembra

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    Seguridad Detección de movimiento y de presencia humana en
    largas extensiones Cámaras inalámbricas robotizadas
    (cámaras ip convencionales con mecanismos de
    rotación), permiten cubrir zonas críticas del campo
    Bajo consumo alimentado por energía solar (en proyecto)
    Sistemas de grabación digital que toma los momentos
    críticos y permite monitoreo a distancia

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    Comportamiento colaborativo Conjunto de dispositivos actuando en
    forma autónoma con un objetivo común
    Definición de acciones atómicas, roles y
    estrategias Optimización del uso de herramientas
    autónomas para el cultivo

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    Ejemplos de John Deere Greenstar: sistema de movimiento
    autónomo en recorridos rectos. Mantiene velocidad
    constante y sigue una línea imaginaria. Gator: tractor
    completamente autónomo. Puede ser controlado en forma
    remota. Starfire: GPS con precisión de 2 cms. Autotrac:
    sistema automático de generación de mapas de
    recorrido sobre Greenstar.

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    Problemas Miedo a lo desconocido Curva de recuperación de
    la inversión afectada por el rendimiento real de los
    campos (depende de muchas variables ajenas a la
    tecnología) Eliminación de mano de obra no
    calificada Preparación de mano de obra calificada Bajo
    presupuesto en investigación Todavía la tierra
    tiene alto rendimiento sin tecnología

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    Aplicaciones de nuestras investigaciones en la Agricultura

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    Procesamiento de imágenes Visión global: aplicable
    a procesamiento satelital Visión local: aplicable a
    procesamiento de imágenes en cámaras instaladas en
    el campo, o determinación de calidad por imagen

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    Navegación Dispositivos autónomos con
    comportamiento similar a los vehículos de ruedas laterales
    Planificación de trayectorias en ambientes
    dinámicos Detección de obstáculos

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    Comportamiento colaborativo Framework para la modelización
    de comportamientos colaborativos: Comportamiento atómico
    Rol Estrategia Sistemas de aprendizaje

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    Vínculos de interés www.agriculturadeprecision.org
    http://www.deere.com http://www.rec.ri.cmu.edu/projects/demeter/

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