Diseño de un sistema integral de planificación de rutas de vuelo para un dron agrícola multifuncional en cultivos de arroz

Abstract

El presente proyecto es un punto de partida para la adaptación de tecnología de código libre a las actividades relacionadas con el sector agrícola del país. En vista de que, para la producción arrocera se gasta más de lo necesario en insumos agrícolas que son desperdiciados por el uso de bombas, como práctica tradicional de fumigación, utilizadas por agricultores que sin precisión no cubren de forma homogénea el cultivo. Además, están expuestos a riesgos laborales ocasionados por intoxicaciones con el producto químico que manipulan. Por lo tanto, la implementación de nuevas tecnologías en el agro busca reducir afectaciones humanas y garantizar una producción de calidad del arroz. Para esto se propuso el diseño e implementación de un sistema integral de locomoción y planificación de rutas albergado por un dron con aplicaciones agrícolas, como la fumigación de plaguicidas y aspersión de fertilizantes, con el fin de ganar eficiencia con un mecanismo multifuncional que opera en su totalidad mediante el uso de software libre. Esto se logró con el análisis del proyecto ArduPilot, al utilizar la controladora de vuelo Pixhawk para un dron small de 4 rotores y vuelos planificados con Mission Planner, que luego fueron implementados sobre la estructura de un dron comercial de uso agrícola, para finalmente integrar los sistemas de fumigación y aspersión de fertilizantes. El dron agrícola debía ejecutar de forma automática un vuelo de 20 minutos a 4 metros por segundo y cubrir 2 hectáreas a 2 metros de altura del terreno con una sola carga de batería. De lo cual, según simulaciones, el dron pudo abarcar 1.10 hectáreas en el peor de los casos, 1.94 hectáreas en el mejor de los casos, por lo tanto, en promedio se logró 1.52 hectáreas en 20 minutos y 4.56 hectáreas por hora.