Dimensional optimization of 7-DOF agricultural robot arm

Abstract

La automatización agrícola ha surgido como una solución potencial para satisfacer la creciente necesidad en el negocio agrícola que cambia rápidamente. Por ejemplo, las tareas en las plantas de aceite de palma requieren precisión, eficiencia y adaptabilidad para navegar en un entorno complejo. La robótica resuelve estos desafíos mejorando la agricultura y ejecutando tareas como cortar racimos de fruta fresca que superan el trabajo manual. Al examinar las dimensiones óptimas de síntesis para el brazo robótico e integrar los parámetros de Denavit-Hartenberg (DH) para el modelado cinemático, este estudio tiene como objetivo mejorar el grado de libertad, permitiendo movimientos precisos y flexibles, lo cual es crucial para navegar alrededor de las palmeras de aceite. . Esta investigación evalúa dos algoritmos de optimización, la colonia artificial de abejas (ABC) y la optimización de enjambre de partículas (PSO), diseñados específicamente para brazos robóticos en el sector agrícola y destinados a mejorar el rendimiento. Las simulaciones de modelado cinemático se realizan utilizando el software MATLAB. Esta investigación enfatiza los métodos de optimización para garantizar la ejecución precisa y eficiente de las tareas. Los resultados indican que el algoritmo PSO supera al algoritmo ABC en términos de minimización de errores. Específicamente, el error cuadrático medio de PSO es 5,0433 x 10^(-6), en comparación con 9,3904 x 10^(-6) de ABC. Estos resultados demuestran que el algoritmo PSO proporciona una ejecución de tareas más precisa y eficiente para el brazo robótico en aplicaciones agrícolas.