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PrunusBOT - Sistema robótico aéreo autónomo de pulverização controlada e previsão de produção frutícola

2021Book part Open access
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dc.contributor.authorGaspar, Pedro Dinis
dc.contributor.authorAssunção, Eduardo
dc.contributor.authorMesquita, Ricardo
dc.contributor.authorVeiros, André
dc.contributor.authorRamos, António Santos
dc.contributor.authorSimões, M.P.
dc.date.accessioned2022-01-04T17:09:06Z
dc.date.available2022-01-04T17:09:06Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractA robótica autónoma destinada a operações de análise e atuação nas culturas agrícolas tem vindo a evoluir, existindo exemplos de monitorização de culturas, de rega automatizada (que integra diferente informação edáfica e meteorológica), de aplicação localizada de fertilizantes e de herbicidas, de colheita automatizada e de manuseamento/transporte de cargas. Este projeto pretendeu conceber um sistema robotizado para previsão da colheita e aplicação particularizada de herbicida para controlo de infestantes. O sistema descrito neste artigo é composto por robôs autónomos, terrestre e aéreo com visão computacional por câmaras RGB e multiespectrais, que possibilitam i) deteção e reconhecimento de infestantes para aplicação precisa de produtos fitofarmacêuticos, ii) deteção e reconhecimento de frutos em árvores e copas destas, para caracterização das plantas e estimativa de produção. O reconhecimento, quer seja de infestantes como de frutos, é realizado através do método de inteligência artificial Faster R-CNN, aplicado aos datasets de imagens recolhidas em campo. No reconhecimento das infestantes é calculado o seu centróide, para onde é deslocado o bico de pulverização, anexo ao braço robótico cartesiano incorporado no robô terrestre autónomo. A função de reconhecimento dos frutos conduz à sua contagem, permitindo uma previsão da produção. Esta deteção é dificultada pela variação da iluminação natural, oclusão de frutos causada por folhas, ramos e outros frutos e múltiplas deteções da mesma fruta em imagens sequenciais. Os resultados experimentais de deteção de infestantes e de frutos em imagem de vídeo indicam uma precisão média de 85%. A estimativa da produção é complementada pela previsão do volume da copa da árvore obtido por aquisição de imagem captada via câmara montada em drone, destinada a suportar modelos empíricos de carga das árvores. A função de pulverização de infestantes é complementada com a capacidade de apanha de frutos caídos no chão. Pretende-se assim contribuir para um sistema de produção mais sustentável através da redução de utilização de produtos fitofarmacêuticos e simultaneamente apoiar o produtor na gestão da carga do pomar com reflexos na gestão da cadeia comercial.pt_PT
dc.description.versioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersionpt_PT
dc.identifier.citationGaspar, P.D., Assunção, E., Mesquita, R., Veiros, A., Ramos, A. e Simões, M.P. 2021. PrunusBOT - Sistema robótico aéreo autónomo de pulverização controlada e previsão de produção frutícola. In Simões, M.P. e Martins, C. 2021. Grupos Operacionais de Fruticultura 2018-2022. Centro Operativo e Tecnológico Hortofrutícola Nacional. ISBN 978-972-8785-18-5: 346-369.pt_PT
dc.identifier.issnISBN 978-972-8785-18-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10400.11/7789
dc.language.isoporpt_PT
dc.peerreviewednopt_PT
dc.publisherCOTHN - Centro Operativo e tecnológico Hortofrutícola Nacionalpt_PT
dc.relationPDR2020-101-031372pt_PT
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/pt_PT
dc.subjectPêssegopt_PT
dc.subjectPrunóideaspt_PT
dc.subjectRobótica autónomapt_PT
dc.subjectPulverização de infestantespt_PT
dc.subjectPrevisão de produçãopt_PT
dc.titlePrunusBOT - Sistema robótico aéreo autónomo de pulverização controlada e previsão de produção frutícolapt_PT
dc.typebook part
dspace.entity.typePublication
oaire.citation.conferencePlaceAlcobaçapt_PT
oaire.citation.endPage369pt_PT
oaire.citation.startPage346pt_PT
oaire.citation.titleGrupos Operacionais de Fruticultura 2018-2022pt_PT
person.familyNameGaspar
person.familyNameSimões
person.givenNamePedro Dinis
person.givenNameMaria Paula
person.identifier.ciencia-id6111-9F05-2916
person.identifier.ciencia-id5215-A196-0362
person.identifier.orcid0000-0003-1691-1709
person.identifier.orcid0000-0002-6599-0688
person.identifier.ridN-3016-2013
person.identifier.scopus-author-id57419570900
person.identifier.scopus-author-id36504886200
rcaap.rightsopenAccesspt_PT
rcaap.typebookPartpt_PT
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