ファーメイド：植物病害検出ロボット
温室環境で自律走行し、病気を特定するロボット。
plantvillage.psu.eduとiita.orgの仕事に触発されて、DonkeyCarプラットフォームを使用して、既存の植物や土壌に損傷を与えることなく農場環境で移動できる自律型ロボットを構築し、物体検出を使用して病気の作物を見つけてマークを付けたいと考えました。環境に安全な色で。従来、ほとんどのハイテクケースでは、人間は携帯電話を使用して大規模な農場を手動で検査して作物に印を付ける必要があります。これには多くの時間と労力がかかります。さらに、タスクを効率的に実行するために必要なすべての機能を必ずしも備えていない、または適切なデバイスを持っている人を待つ必要があるさまざまな電話が使用されています。農場を一周する均一なロボットプラットフォームは、これらの問題を解決し、マーキングをはるかに高速にします。この速度により、複数のファーム間でプラットフォームを共有しやすくなります。
課題：
- 作物自体に損傷を与えないように、ロボットのサイズ/重量を十分に小さくしてください。
- 既存の作物に損傷を与えることなくナビゲートします。
- 病気の作物に安全に印を付ける方法を見つける。
- プラットフォームをテストする可能性のあるデータセットとファームを見つける
私たちのTeamatoチームは、私たち全員がデトロイト自動運転車グループとアナーバー自動運転車グループのメンバーであるという事実の結果として集まりました。これらは両方ともMeetupグループです。私たちのチームメンバーであるSohaibは、上記のコンセプトでチャレンジに参加し、誰かが参加することに興味があるかどうかを尋ねる投稿を作成しました。 Alex、Juanito、DavidはSohaibに加わったため、これまで一緒に仕事をしたことがない個人の間で共通の探求を始めました。アプローチ、技術、タイミングなどの共通点を見つけるだけでなく、会議のスケジュール、リポジトリ、会議技術などのフレームワークを構築する必要がありました。基本的に、プロのプロジェクトに含まれるすべてのコンポーネントを配置する必要がありました。ただし、誰も支払いを受けておらず、予算もありませんでした。また、すべてのコンポーネントに仕事、学校、家族などのコミットメントがありました。相互のビジョンと実行意欲を共有しているので問題ありません。興味深いことに、私たちの4人のグループは国際社会を代表していました。私たちのチームの各メンバーは多言語で、中国、ドイツ、パキスタン、フィリピン、ロシアの1つ以上と直接家族関係がありました。私たちは皆素晴らしい時間を過ごし、素晴らしい学習体験でした。
ロボットの構築：
シャーシ、自律ナビゲーション、および画像分類の作業は、すぐに始まり、順調に進みました。シャーシとドライブシステムに関連する予期しない大きな課題と遅延に遭遇した場所。簡単に言えば、テスト温室間でこのようなさまざまな地形が予想されることはなく、シナリオAで問題がなかったモーター、ホイール、配線、コントロールなどがシナリオBで圧倒されました。すべての環境で機能するシャーシ。多くの時間と予算の制約を課す必要がありましたが、最終製品は、実行可能な最小構成という当初の目標を上回りました。提出時の最終的なデザインは以下のとおりです。
カメラ ポール：
植物の隆起したベッドを見ることができ、トマト植物の上下を見ることができる移動カメラにアップグレードできるようにするために、ガレージセールで購入した炭素繊維ロッドを使用してカメラポールを構築しました。ロッドには、ナビゲーションカメラと分類カメラ用に2つの3Dプリントクランプが取り付けられていました。また、ポールに1.2vのソーラー照明を追加し、プールの上に12vのマルチカラーステータスライトを追加しました。はい、それはポールの上に黒く塗られた再利用されたピルコンテナです。非常にうまく機能したゼロベースの予算の宿泊施設の1つです！
カメラは、USB充電器を搭載した2つの異なるPiに接続されたRaspberryPiカメラでした。 2 Piを使用する理由は、分類とナビゲーションの両方で、多くの処理能力を必要とするニューラルネットワークを使用するためです。さらに、分類カメラは植物の方を向く必要があり、ナビゲーションカメラは正面を向く必要がありました。ポールの上部にも、インジケーターとして機能するライトが必要でした。十分に明るいRGBライトを探したところ、100ドル以上かかることがわかったので、スピーカーからのライト、反射用の小さなビニール袋を使用して、空の薬瓶に入れて自分たちで作りました。ライトには12ボルトが必要だったのでArduinoの出力は5ボルトで、リレーに接続しました。接続には、Arduinoとの共通のアースと、Arduinoのピン7、8、11に配置した赤、緑、青のライト用の3本のワイヤーが必要でした。 analogWrite関数を使用して3本のワイヤーすべてに異なる値を与えることにより、これらのライトのRGBスペクトルをシミュレートできます。正しく色付けするには、3つすべてを書き込む必要があることに注意してください。そうしないと、いずれかのピンに以前に書き込んだ色が予期しない結果を示す可能性があります。
シャーシ：
低電力モーターを使用したホイールとトラックの両方を備えたプラスチックシャーシでの実験は、StoneCoopおよびGrowingHopeファームの場所で失敗したことが証明され、両方のオプションが植物にとって有益な砂地に溝を掘りました。金属にアップグレードする前の多くのプラスチックギアと、より高い電流を処理する機能：
出典：Farmaid：植物病害検出ロボット
製造プロセス