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