Ngày nhận bài: 06-01-2023
Ngày duyệt đăng: 05-10-2023
DOI:
Lượt xem
Download
Cách trích dẫn:
XÂY DỰNG QUỸ ĐẠO CỤC BỘ CHO ROBOT TỰ HÀNH TRONG NHÀ LƯỚI NÔNG NGHIỆP TRÊN NỀN TẢNG HỆ ĐIỀU HÀNH ROS
,
Nguyễn Thị Duyên
1
Từ khóa
Robot nông nghiệp, ROS, TEB, robot Omni
Tóm tắt
Bài báo này trình bày về xây dựng quỹ đạo cục bộ nhằm tránh các vật cản tĩnh và động sử dụng thuật toán TEB (Timed Elastic Bands)dựa trênbản đồ, định vị đồng thời SLAM (Simultaneous Localization and Mapping)chorobot tự hành hoạt động trong các nhà lưới trồng cây nông nghiệp. Trên cơ sởrobot Omni 4 bánh vớinền tảng hệ điều hành lập trình cho robot ROS (Robot Operating System) và nền tảng máy tính nhúng hiệu suất cao Jetson-TX2xử lý tác vụ trung tâm, camera 3D và một cảm biến Lidarđể thu thập dữ liệu từ môi trường nhà lưới nông nghiệp. Các kết quả chạy mô phỏng robot sử dụngphần mềm Gazebovàthử nghiệm trên phần mềm Rvizcho thấy sự hiệu quả của việc sử dụng hệ điều hành ROS, thuật toán TEBvào việc điều khiển, giám sát robot tự hànhdi chuyển linh hoạt có thể tránh được vật cản trong nhà lưới và là hướng nghiên cứu có nhiều tiềm năngtrong các ứng dụngnông nghiệp công nghệ cao.
Tài liệu tham khảo
Bechar A. & Vigneault C. (2016). Agricultural robots for field operations: Concepts and components. Biosystems Engineering. 149: 94-111.
Chen Y., Wang X., Hong S., Zhong X. & Zou C. (2017). Motion planning implemented in ROS for mobile robot. 29th Chinese Control And Decision Conference (CCDC), Chongqing. pp. 7149-7154.
Da Silva B.M., Xavier R.S. & Gonçalves L.M. (2019). Mapping and Navigation for IndoorRobots under ROS. An Experimental Analysis, Creative Commons CC BY license.
De Baerdemaeker J., Munack A., Ramon H. & Speckmann H. (2001). Mechatronic systems, communication, and control in precision agriculture. IEEE Control Syst. 21(5): 48-70.
Durmus H., Gunes E.O. & Kirci M. (2016). Data acquisition from greenhouses by using autonomous mobile robot. In Proceedings of the 5thInternational Conference on Agro-Geoinformatics, Tianjin, China, 18-20 July 2016. pp. 5–9.
Flavio B.P. Malavazi, Remy Guyonneau, Jean-Baptiste Fasquel, Sebastien Lagrange & Franck Mercier (2018). LiDAR-only based navigation algorithm for an autonomous agricultural robot. Computers and Electronics in Agriculture. 154: 71-79.
Gonzalez-de-Soto M., Emmi L., Perez-Ruiz M., Aguera J. & Gonzalez-de-Santos P. (2016). .Autonomous systems for precise spraying - Evaluation of a robotised patch sprayer. Biosyst, Eng. 146: 165-182.
Habibie N., Nugraha A.M., Anshori A.Z., Masum M.A. & Jatmiko W. (2018). Fruit mapping mobile robot on simulated agricultural area in Gazebo simulator using simultaneous localization and mapping (SLAM). In Proceedings of the 2017 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science (MHS), Nagoya, Japan, -6 December. pp. 1-7.
Park S. & Lee G. (2017). Mapping and localization of cooperative robots by ROS and SLAM in unknown working area. In 2017 56thAnnual Conference of the Society of Instrument and Control Engineers of Japan (SICE). pp. 858-861: IEEE.
Priyandoko G., Ming T. & Achmad M. (2017). Mapping of unknown industrial plant using ROS-based navigation mobile robot. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 257(1): 012088. IOP Publishing.
Rösmann C.F.H.a.T.B. (2017). Online trajectory planning in ROS under kinodynamic constraints with timed-elasticbands. Robot Operating System (ROS). Springer, Cham. pp. 231-261.
Shamshiri R.R., Weltzien C., Hameed I.A., Yule I.J., Grift T.E., Balasundram S.K., Pitonakova L., Ahmad D. & Chowdhary G. (2018).Research and development in agricultural robotics: A perspective of digital farming. Int J Agric & Biol Eng.11(4): 1-11.
Shamshiri R.R., Kalantari F., Ting K.C., Thorp K.R., Hameed I.A., Weltzien C., Ahmad D. & Shad Z.M.(2018). Advances in greenhouse automation and controlled environment agriculture: A transition to plantfactories and urban agriculture. Int J Agric & Biol Eng.11(1): 1-22.
Zhang C., Gao H., Zhou J., Cousins A., Pumphrey M.O. & Sankaran S. (2016). 3D robotic system development for high-throughput crop phenotyping. IFAC-PapersOnLine. 49(16): 242-247.
Zhi L. & Xuesong M. (2018). Navigation and Control System of Mobile Robot Based on ROS in 2018 IEEE 3rd Advanced Information Technology, Electronic and Automation Control Conference (IAEAC). pp. 368-372: IEEE.