Design and implementation of an electronic architecture for an agricultural mobile robot

Ano: 2010 | Volume: 14 | Número: 11

Autores: Eduardo P Godoy, RUBENS A TABILE, Robson R D Pereira, Giovana T Tangerino, Arthur J V Porto, Ricardo Y Inamasu

Palavras-chave: can protocol, iso11783 standard, teleoperation, distributed control

Resumo Português:

Uma tendência atual na área agrícola é o desenvolvimento de robôs móveis e veículos autônomos para sensoriamento remoto. Um
dos grandes desafios no projeto desses robôs é o desenvolvimento da arquitetura eletrônica para integração e controle dos dispositivos.
Em aplicações recentes desses robôs tem-se utilizado arquiteturas distribuídas baseadas em redes de comunicação. Uma tecnologia
amplamente usada como rede embarcada é o protocolo CAN. A implementação da norma ISO11783 representa a padronização
do protocolo CAN para aplicações agrícolas. Este artigo apresenta o projeto e a implementação de uma arquitetura eletrônica para um
robô agrícola móvel. As discussões são focadas na arquitetura desenvolvida, no sistema de comunicação sem fio para teleoperação e
no controle distribuído através da rede CAN e da ISO11783. A avaliação dos sistemas é baseada na análise de parâmetros de desempenho
como resposta dos motores e tempo de resposta da arquitetura, obtidos com a operação do robô. Os resultados mostram que
a arquitetura desenvolvida pode ser aplicada para teleoperação e controle distribuído de robôs agrícolas cumprindo os requisitos para
a obtenção de uma movimentação precisa e um tempo aceitável de resposta para comandos de controle e supervisão do robô.

Resumo Inglês:

A current trend in the agricultural area is the development of mobile robots and autonomous vehicles for remote sensing. One of the
major challenges in the design of these robots is the development of the electronic architecture for the integration and control of the
devices. Recent applications of mobile robots have used distributed architectures based on communication networks. A technology that
has been widely used as an embedded network is the CAN protocol. The implementation of the ISO11783 standard represents the
standardization of the CAN for application in agricultural machinery. This work describes the design and implementation of an electronic
architecture for a mobile agricultural robot. The discussions are focused on the developed architecture, the wireless communication
system for teleoperation and the distributed control based on CAN protocol and ISO11783. The evaluation of the developed system was
based on the analysis of performance parameters such as motor response and architectural time delay obtained with the robot operation.
The results show that the developed architecture can be applied for teleoperation and distributed control of agricultural robots meeting
the requirements for accurate robot movement and an acceptable response time for robot control commands and supervision.