Projeto : Percepção baseada em LiDAR para Robôs Agrícolas Autônomos

Grupo de Pesquisa: Grupo de Pesquisa do Laboratório de Robótica Móvel da USP-EESC - LabRoM

Robôs terrestres leves têm mostrado cada vez mais seu potencial para enfrentar tarefas agrícolas que exigem mão-de-obra humana que consome tempo, limitadas em detalhamento ou cobertura de área. Por exemplo, robôs autônomos capazes de atravessar com segurança a terra cultivada poderia levar vários dispositivos para coletar informações sobre o solo ou até mesmo de cada planta. No entanto, uma navegação autônoma confiável ainda é um desafio. Um robô precisa lidar com o dinamismo do campo agrícola, além de obstáculos imprevisíveis, e.g. humanos, animais e máquinas. Em particular, os campos de milho e soja apresentam dificuldades devido ao modo padrão de cultivo: faixas estreitas (menos de um metro) que se tornam ainda menos visíveis nos estágios posteriores devido à densa cobertura e espalhamento de folhas. Essas condições influenciam fortemente os sensores, provocando frequentes oclusões, erros de leitura e colocando-os em situações fora de sua região de trabalho. Portanto, este projeto propõe o desenvolvimento de um subsistema de percepção que filtra, classifica e converte matematicamente as leituras brutas dos sensores em um compacto fluxo de conhecimento para navegação autônoma confiável. Para fazer isso, o dispositivo central é um Hokuyo UTM30-LX LiDAR, cujas varreduras 2-D serão colocadas no espaço 3-D com a ajuda de dados de IMU e odometria. Usando a percepção proposta como a entrada de métodos de navegação autônomos, o subsistema será avaliado com extensos experimentos de campo em lavouras de milho e soja.

Atualizado em 05 de Março de 2021, 11:14

Pesquisador Responsável


Marcelo Becker

becker@sc.usp.br

I received my B.Sc. Mechanical Engineer (ME) degree with emphasis on Mechatronics in 1993 at University of São Paulo (USP), Brazil. I received my M.Sc. ME and D.Sc. ME degrees, respectively, in 1997 and 2000 at the State University of Campinas (Unicamp), Brazil. During my D.Sc. studies I spent 8 months as a guest student at the Institute of Robotics (IfR) - Swiss Federal Institute of Technology, Zurich (ETHZ). At that time I was involved in researches on obstacle avoidance and map building procedures for indoor mobile robots. From August 2005 until July 2006 I did a Sabbatical at the Autonomous System Lab (ASL) - Swiss Federal Institute of Technology, Lausanne (EPFL). There I was involved in researches on obstacle avoidance for indoor and outdoor mobile robots. From 2001 until 2008 I was an associate professor at Pontifical Catholic University of Minas Gerais (PUC Minas), Brazil. From 2002 to 2005 I was also the co-head of the Mechatronics Engineering Department and of the Robotics and Automation Group (GEAR) at PUC Minas. Since 2008 I am Professor at University of São Paulo (EESC-USP). I published more than 100 papers in the fields of vehicular dynamics, mechanical design, and mobile robotics in several conferences and journals. Although my research interests range broadly, my chief areas of interest are mobile robots for agriculture, inspection robots, design methodologies, and tools, mechanical design applied on robots and mechatronics.

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