Farmaid:식물 질병 감지 로봇

온실 환경에서 자율주행하며 질병을 식별하는 로봇.

plantvillage.psu.edu 및 iita.org의 작업에서 영감을 받아 DonkeyCar 플랫폼을 사용하여 기존 식물이나 토양을 손상시키지 않고 농장 환경에서 이동할 수 있고 물체 감지를 사용하여 병든 작물을 찾아 표시할 수 있는 자율 로봇을 구축하고자 했습니다. 친환경적인 색상으로 전통적으로 인간은 대부분의 첨단 기술 사례에서 농작물을 표시하기 위해 휴대전화를 사용하여 대규모 농장을 수동으로 검사해야 했습니다. 이것은 많은 시간과 노력을 필요로 합니다. 또한 작업을 효율적으로 수행하는 데 필요한 모든 기능이 반드시 필요한 것은 아니며 적절한 장치를 가진 사람을 기다려야 하는 다양한 전화기가 사용되고 있습니다. 농장을 돌아다니는 균일한 로봇 플랫폼은 이러한 문제를 해결하고 마킹을 훨씬 더 빠르게 만듭니다. 또한 속도를 통해 여러 농장 간에 플랫폼을 더 쉽게 공유할 수 있습니다.

도전 과제:

Teamato 팀은 우리 모두가 Detroit Autonomous Vehicle Group과 Ann Arbor Autonomous Vehicle Group의 구성원이라는 사실의 결과로 뭉쳤습니다. 둘 다 Meetup 그룹입니다. 우리 팀원 소하이브는 위와 같은 컨셉으로 챌린지에 참여했고, 참여 의사가 있는지 묻는 글을 작성했습니다. Alex, Juanito, David는 Sohaib와 합류하여 이전에 함께 일한 적이 없는 사람들 사이에서 공동 탐구를 시작했습니다. 접근 방식, 기술, 타이밍 등에 대한 공통점을 찾는 것 외에도 회의 일정, 저장소, 회의 기술 등의 프레임워크를 마련해야 했습니다. 본질적으로 전문적인 프로젝트에 들어가는 모든 구성 요소는 급여를 받지 않고, 예산도 없고, 모두 직장, 학교, 가족 등의 약속이 있다는 점을 제외하고 제자리에 배치되어야 했습니다. 우리는 상호 비전과 실행 의지를 공유했기 때문에 문제가되지 않았습니다. 흥미롭게도 4명의 개인으로 구성된 우리 그룹은 국제 사회를 대표했습니다. 우리 팀의 각 구성원은 다국어를 구사했으며 중국, 독일, 파키스탄, 필리핀, 러시아 중 하나 이상과 직접적인 가족 관계를 가지고 있었습니다. 우리 모두는 즐거운 시간을 보냈고 놀라운 학습 경험이었습니다.

로봇 만들기:

섀시, 자율 탐색 및 이미지 분류 작업이 즉시 시작되어 좋은 속도로 진행되었습니다. 섀시 및 드라이브 시스템과 관련하여 예상치 못한 주요 문제와 지연이 발생한 곳입니다. 간단히 말해서 우리는 테스트 온실 사이의 다양한 지형을 예상하지 못했고 시나리오 A에서는 괜찮았던 모터, 바퀴, 배선, 제어 장치 등이 시나리오 B에서 압도되었습니다. 우리는 전화 접속을 위해 수많은 모드를 거쳤습니다. 우리의 모든 환경에 적합한 섀시. 우리는 많은 시간과 예산을 제한해야 했지만 최종 제품은 실행 가능한 최소 구성이라는 초기 목표를 초과했습니다. 제출 당시의 최종 디자인은 아래와 같습니다.

카메라 극:

식물의 융단을 보고 토마토 식물의 위아래를 볼 수 있는 움직이는 카메라로 잠재적으로 업그레이드할 수 있도록 우리는 차고 판매에서 구입한 탄소 섬유 막대를 사용하여 카메라 기둥을 만들었습니다. 로드에는 항법 및 분류 카메라용 2개의 3D 인쇄 클램프가 장착되어 있습니다. 또한 기둥에 1.2v 태양광 조명을 추가하고 수영장 상단에 12v 다색 상태 표시등을 추가했습니다. 네, 그것은 기둥 꼭대기에 검은색으로 칠해진 재활용된 알약 용기입니다. 제로 기반의 많은 예산 숙박 시설 중 하나가 훌륭했습니다!

카메라는 USB 충전기로 구동되는 두 개의 다른 Pi에 연결된 Raspberry Pi 카메라였습니다. 2 Pi를 사용하는 이유는 분류와 탐색 모두 처리 능력이 많이 필요한 신경망을 사용하기 때문입니다. 또한 분류 카메라는 식물을 가리키고 탐색 카메라는 앞쪽을 가리켜야 했습니다. 기둥 꼭대기에도 표시등 역할을 하는 조명이 있어야 했습니다. 충분히 밝을 수 있는 RGB 조명을 검색한 결과 가격이 100달러 이상이라는 것을 알았고 스피커의 조명과 반사용 작은 비닐 봉투를 사용하고 빈 알약 병에 담아 자체적으로 만들었습니다. 조명이 12볼트를 필요로 하기 때문에 Arduino 출력은 5볼트였고 릴레이에 연결했습니다. 연결에는 Arduino의 공통 접지와 Arduino의 핀 7, 8 및 11에 배치한 빨간색, 녹색 및 파란색 표시등용 3개의 와이어가 필요했습니다. 우리는 analogWrite 기능을 사용하여 3개의 와이어 모두에 다른 값을 부여함으로써 이러한 조명에서 RGB 스펙트럼을 시뮬레이션할 수 있습니다. 올바른 색상 지정을 위해 세 가지 모두를 작성해야 합니다. 그렇지 않으면 이전에 한 핀에 작성된 색상이 예기치 않은 결과를 나타낼 수 있습니다.

섀시:

저전력 모터를 사용하는 바퀴와 트랙이 모두 있는 플라스틱 섀시에 대한 우리의 실험은 Stone Coop 및 Growing Hope 농장의 위치에서 성공적이지 않은 것으로 판명되었으며 두 옵션 모두 식물에 유익한 모래 지대에 트렌치했습니다. 우리의 임시 섀시 버전 중 하나는 벗겨졌습니다. 금속으로 업그레이드하기 전 많은 플라스틱 기어와 더 높은 전류를 처리할 수 있는 능력:

출처:파메이드:식물 질병 감지 로봇