Generación de comportamiento reactivo en robot móvil para la colaboración efectiva con operario en tareas de vendimia

Abstract

[Resumen] La agricultura es un ámbito de actividad caracterizado por el trabajo físico y por ello son muchos los esfuerzos para introducir la robótica en explotaciones agrícolas. En el caso específico de la recolección manual de frutas y hortalizas, y en particular en la vendimia, la dificultad radica en aproximarse a los tiempos de recolección del vendimiador sin dañar el producto y ofrecer, con ello, una solución rentable. Este artículo presenta una estrategia de seguimiento de un operario para un prototipo de plataforma robótica móvil, colaborativapara abordar la tarea de vendimia con una colaboración persona-robot que combina la destreza manual del vendimiador con la capacidad de carga de un robot. El sistema diseñado y desarrollado es de aplicación en el ámbito de la recogida manual de fruta. Se ha utilizado una plataforma robótica móvil comercial y se ha construido una estructura adaptada al transporte y pesaje del contenido de la caja de recolección de la fruta. Además, se ha integrado una cámara RGB-D y sensores UWB, así como software apropiado, en el robot para realizar el seguimiento de un operario concreto manteniendo una distancia de seguridad. El sistema que genera el comportamiento de seguimiento se ejecuta sobre ROS. Los resultados muestran que el robot realiza correctamente laoperación de seguimiento del vendimiador siendo robusto ante cambios importantes de iluminación.

[Abstract] Agriculture is a field of activity characterized by physical labor, which is why many efforts are being made to introduce robotics on farms. In the specific case of vineyards, and harvesting in particular, the difficulty lies in approximating the harvesting times of the grape harvester without damaging the product and thus offering a cost-effective solution. This paper presents an operator tracking strategy for a prototype mobile, collaborative robotic platform to address the harvesting task with a human-robot collaboration that combines the manual dexterity of the harvester with the carrying capacity of a robot. The system designed and developed is applicable in the field of manual fruit picking. A commercial mobile robot platform has been used and a structure adapted to the transport and weighing of the contents of the box has been built. In addition, an RGB-D camera and UWB sensors have been integrated. A system for tracking a specific operator while maintaining a safety distance has been integrated into the robot. The system runs on ROS. The results show that the robot correctly performs the operation of tracking the grape harvester and is robust in the event of major changes in lighting.