CBS tabanlı otonom burgu robotu prototipinin geliştirilmesi üzerine bir araştırma

Bu çalışmada, meyve bahçelerinde dikim çukurlarının açılmasını otonom olarak gerçekleştirebilen, CBS (Coğrafi Bilgi Sistemleri) tabanlı otonom bir burgu robotu geliştirilmiştir. Tarımsal mobil robot, diferansiyel yönlendirme sistemi ve sabit hedef pozisyonlara ilerleyebilme yeteneği ile donatılmış, dört tekerlekli ve holonomik olmayan bir yapıya sahiptir. Tasarlanan mobil robot, tamamen otonom, yarı otonom veya tamamen manuel modlarda kullanılabilme özelliğine sahiptir. Redüktörlü DC motorla tahrik edilen y ekseni kaydırıcıdan oluşan çukur açma sistemi, 2.1 HP benzinli motora sahip bir burgu içermektedir. Mobil robot ve çukur açma sisteminin tasarımı ve modellemesi, SOLIDWORKS 2020 yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Robot navigasyon sistemi ve delme mekanizması yazılımının oluşturulmasında Microsoft Visual Basic.NET programlama dili kullanılmıştır. Mobil robotun istenen noktaya yönlendirilmesinde, mevcut konumun hedefe olan mesafesi ile heading ve azimut açıları kullanılmaktadır. hedef nokta için herhangi bir ortamdan gönderilen koordinatlar, hedefin enlem ve boylam bilgilerini içermektedir. Robotun kendi koordinat verileri ve heading açı değerleri ile belirlenen hedef noktanın koordinatları arasındaki matematiksel ilişkiye dayanarak yönlendirme işlemi yapılmaktadır. Robotun heading açısı, hedefin azimut açısı ve iki nokta arasındaki mesafe, endüstriyel bilgisayarda çalışan yazılım tarafından anlık olarak hesaplanmaktadır. Heading ve azimut açıları eşitlenene kadar robot, hedef noktaya doğru yönünü ayarlamaktadır. Geliştirilen yazılım, mobil robotun üzerine endüstriyel bilgisayarın yerleştirilmesine olanak tanımaktadır. Böylece, internet bağlantısı üzerinden robot uzaktan izlenebilmekte ve kontrol edilebilmektedir. Gerçek ve istenen çukur konumları arasındaki mesafeleri belirleyen çapraz iz hatası (XTE), mobil robotun çukur açma noktalarına yönlendirme doğruluğunu analiz etmek için kullanılmıştır. Sonuç olarak mobil robotun konum hassasiyetinin aritmetik ortalaması 4.35 cm, standart sapması ise 1.73 cm olarak belirlenmiştir. Bu değerler, önerilen sistemin meyve bahçelerinde fide çukuru açılmasında etkili ve kullanılabilir olduğunu göstermektedir. Literatürde, otonom çukur açma ile ilgili benzer bir çalışmaya rastlanmamış olup, bu çalışmanın tarımsal robotik alanına özgün bir katkı sunduğu düşünülmektedir.