Sistema de rastreamento 3D portátil para testar robôs agrícolas em campo

O desafio: como testar robôs autônomos de forma confiável

Testar robôs agrícolas autônomos não é fácil. Agricultores e pesquisadores precisam saber se essas máquinas podem operar com segurança e permanecer dentro de áreas definidas (cercas geográficas). As configurações de teste existentes eram limitadas: eram fixas, conseguiam rastrear apenas um objeto e não funcionavam bem em campos reais com condições variáveis. A Universidade de Ciências Aplicadas de Osnabrück buscava uma solução móvel que pudesse fornecer dados confiáveis de "verdade no terreno" – uma referência real para comparar o desempenho do robô.

A solução: uma rede de estações móveis 3D

A equipe construiu uma rede de estações portáteis que poderia ser instalada diretamente nos campos e facilmente transportada de um campo para outro. Cada estação incluía:

LiDAR 3D para escanear o ambiente
a simpleRTK3B Heading (mosaic-H) receptor com antenas duplas para posicionamento preciso, direção e sincronização de tempo das estações
uma plataforma Nvidia Jetson executando ROS para processamento de dados
uma bateria para mobilidade total
um tripé para montar as antenas e o LiDAR

O processo de simpleRTK3B Heading placa com duas antenas fornecidas:

Posição precisa de cada estação, para que o mapa fosse colocado corretamente no campo.
Rumo (orientação), para que os dados LiDAR de diferentes estações possam ser alinhados sem erros. Aprenda Como o GPS pode ajudar você a medir a direção real do seu veículo.
Sincronização precisa da hora via satélite, para que cada estação capture dados exatamente no mesmo momento. Se você quiser saber mais sobre GPS Timepulse, confira nosso post Compreendendo o GPS Timepulse ou PPS.

Isso permitiu que todas as varreduras LiDAR fossem combinadas em um mapa 3D confiável e possibilitou o rastreamento do robô com alta precisão em tempo real. Essa configuração possibilitou a detecção e o rastreamento do robô agrícola, calculando seu tamanho, orientação e posição com alta precisão em campos com mais de 26,000 m².

Resultados: rastreamento preciso em condições reais

O sistema é móvel e não necessita de infraestrutura fixa. Utilizando o simpleRTK3B Heading No quadro, a equipe construiu um ambiente baseado na realidade que proporciona rastreamento 3D preciso de robôs em condições reais. Este "árbitro independente" mede a posição e o movimento reais do robô, possibilitando verificar se seus próprios sensores funcionam de forma segura e correta. Leia o artigo completo aqui..