LOCUS-OTA Otonom Kara Aracı ile Tarım Arazilerinin İlaçlanması ve Gübrelenmesi


İlçi V.(Yürütücü), Dilmaç H., Uçarlı A. C., Doğan B., Başaran A., Kaya E., et al.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2023 - 2023

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Başlama Tarihi: Şubat 2023
  • Bitiş Tarihi: Ağustos 2023

Proje Özeti

Dünya nüfusu son yıllarda hızlı bir artış göstermekte ve bu beraberinde yaşam için en önemli yapı taşı olan beslenme sorununa yol açmaktadır. 7,7 milyar olan Dünya nüfusunun 2050 yılı itibariyle 9,7 milyara çıkması öngörülmektedir. Dünya nüfusu gün geçtikçe artarken tarım alanlarının sabit kalması daha etkin, sürdürülebilir ve verimli tarım politikalarını zorunlu hale getirmektedir. Bu anlamda tarımsal üretimde ileri teknoloji kullanımı konusu üzerinde yoğun şekilde durulmuş ve ortaya bilgi ve teknolojiye dayalı hassas uygulamalı tarım teknolojisi yaklaşımı çıkmıştır. Bu yaklaşımda ilaçlama, ekim, hasat, sulama vb. uygulamalar için klasik olarak kullanılan traktör, biçerdöver ve ilaçlama makineleri gibi büyük ve güçlü makinelerin yerine enerji tüketimi az, boyutları küçük, etkin zaman kullanımı ve akıllı sistemler olan robotik uygulamalara yönelim olmuştur. Bununla birlikte insansız (otonom) çalışabilen, otomatik dümenleme yapabilen, otomatik meyve toplayabilen ve ilaçlama-gübreleme yapabilen sistemler geliştirilmeye başlanmıştır.

 

Bu projede özellikle küçük tarım işletmelerinde kullanılabilecek ve bu işletmelerin bazı ihtiyaçlarını karşılayabilecek otonom bir tarım aracı geliştirilmiştir. Bu otonom tarım aracı;

·       Otonom ilaçlama ve gübreleme yaparak insan gücünü en aza indirmekte,

·       Yüksekliği ve genişliği değiştirilebilir şekilde tasarlanarak farklı ürün çeşitlerinin ilaçlanması ve gübrelenmesi için kullanılabilmektedir. Aracın yüksekliği 40-120 cm aralığında değiştirilebilirken genişliği ise 75-105 cm aralığında değiştirilebilmektedir.

 

Ayrıca bu projenin en önemli hedeflerinden biri gelişmiş GNSS ve IMU cihazlarının kullanılmasıyla yüksek doğruluklu yön ve konum bilgisinin elde edilmesi ve böylece hassas tarım uygulamalarında kullanılabilen otonom bir sistem üretiminin sağlanmasıdır. Bu amaçla gerçekleştirilen uygulama sonuçlarına göre aracın üç antenli GNSS sisteminin kullanılmasıyla 2-boyutta 2.3 cm, yükseklikte ise 4.2 cm ortalama konum doğrulukları elde edilebilmiştir. En iyi yön bilgisinin elde edilebilmesi için de hem üç antenli GNSS sistemiyle hem de uygun maliyetli IMU ile elde edilen yön bilgisi doğrulukları analiz edilmiştir. Sonuçta 3 antenli GNSS sistemiyle elde edilen yön doğruluğu ortalama 1.22 derece iken IMU’dan elde edilen yön doğruluğunun 4.71 derece olduğu belirlenmiştir. Yön bilgisinin IMU’ya kıyasla GNSS sistemiyle daha yüksek doğrulukla elde edildiği görülmüştür. Sonuçta otopilot sistemi GNSS sistemden elde edilen konum ve yön bilgileriyle beslenmekte ve böylece aracın yüksek doğrulukla hareketi sağlanmaktadır. IMU verileri ise sadece GNSS sisteminin veri sağlayamadığı geçici sürelerde kullanılmaktadır.