Abstract:
The designed tool is a proposed alternative within the efforts made in research related to the automation of the wine industry. The objectives of this project include the design of a tool intended for use by an autonomous system, the selection of suitable components for the task, the implementation of a control system, and the validation of its operation under real pruning scenarios. Finite element analysis of the support structure estimated a maximum shear stress resistance of 67 MPa with a safety factor of 3. Regarding energy consumption, it was calculated that the tool requires 0.69 mAh per cut and is capable of successfully performing 6,000 cane cuts in the most critical scenario using a 24 V battery with a capacity of 6 Ah. A support structure is designed with the option of being customizable for coupling with different models of autonomous systems. The selected components perform satisfactorily during realistic cutting simulations, highlighting the precise motor control achieved through the emulation of square signals derived from the Hall position sensor used.
Keywords: Control, winter pruning, vineeyards, agricultural robotics
Description:
La herramienta diseñada es una alternativa propuesta a los esfuerzos realizados en investigaciones relacionadas a la automatización de la industria vitivinícola. Los objetivos de este proyecto constituyen el diseño de una herramienta orientada al uso por parte de un sistema autónomo, seleccionar los componentes adecuados para el trabajo, implementar un sistema de control y corroborar el funcionamiento con escenarios de poda reales. El análisis de elementos finitos de nuestro diseño de soporte estimó una resistencia a esfuerzos cortantes de máximo 67 MPa y con un factor de seguridad de 3. En cuanto al consumo de energía, se calculó que la herramienta necesita de 0.69 mAh por corte y que es capaz de realizar exitosamente 6000 cortes de sarmientos en el escenario más crítico usando una batería de 24V con capacidad de 6Ah. Se diseña un soporte con opción de ser personalizable para acoplamiento a distintos modelos de sistemas autónomos. Los componentes escogidos rinden perfectamente durante simulaciones de corte reales, y se destaca el control preciso del motor por la emulación de señales cuadradas derivadas del sensor de posición Hall utilizado
