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ISSN: 1692-7257 - Volumen 2 – Número 22 - 2013
Revista Colombiana de
Tecnologías de Avanzada

Recibido: 08 de julio de 2012
Aceptado: 13 de septiembre de 2012

KINEMATIC STUDY OF AN AGRICULTURAL ROBOTIC PLATFORM
ESTUDIO CINEMÁTICO DE UNA PLATAFORMA ROBÓTICA PARA
AGRICULTURA
MSc. Clayton José Torres*, MSc. John Faber Archila*,**, DSc. Mário Luiz Tronco*
DSc. Marcelo Becker*, DSc. Arthur José VieraPorto*, DSc. Alexander José Tiberti*
*

Universidade de São Paulo USP - EESC NEPAS LabRoM.
Av Trabalhador Saocarlense 400, Sao carlos SP, Brasil.
E-mail: {claytonjt, john.faber, mltronco, Becker, ajvporto, atibreti}@sc.usp.br.
Tel.: +(55) 16 33738646 CEP 13566-590.
**
Universidad Industrial de Santander UIS, GIROD.
Cr 27 Cll 9, Bucaramanga, Santander, Colombia.
Tel.: +(57) 7 6344000 Ext 2887 CP680002.
E-mail: jfarchid@uis.edu.co.

Abstract: This research work presents the direct kinematic model of Agricultural Robot
Mobile RAM, which is compared to others Ackerman models types presented in the
literature, the work was simulated in Matlab and three models were compared. The RAM
robot is a mobile robotic platform developed to act in precision agriculture, has
independent steering at frontwheels drive four-wheel independent. it used DC electric
motors and encoders for positioning and control. The results of this study will be
implemented on a new control system for improve the performance in smaller radius
curves, facilitating field maneuvers.
Keywords: Robotic, mobile robotics, inverse kinematics.
Resumen: El presente trabajo de investigación, presenta el modelo cinemático directodo
Robot Agrícola Móvil RAM, donde es comparando con otros modelos como Ackerman y
modelos presentados en la literatura técnica, el trabajo simula en Matlab tres modelos y
compara los resultados encontrados en cada modelo. El robot RAM es una plataforma
robótica móvil desarrollada para actuar en la agricultura de precisión, consta de dirección
independiente en las ruedas delanteras y tracciónindependiente en las cuatro ruedas.
Siendo utilizados motores eléctricos DC y enconders para posicionamiento e control. Los
resultados del presente trabajo serán implementados en un nuevo sistema de control, para
obtener un mejor desempeño en curvas de radio menor, facilitando así las maniobras en
campo.
Palabras clave: Robótica, robótica móvil, cinemática inversa.

personalizada tal como serealizaba antiguamente.
Para conseguir dicha atención “personalizada” a las
necesidades del cultivo se necesitan herramientas
de automatización y robótica adecuadas o a la
medida de las necesidades de cada cultivo región
clima cultura, etc.

1. INTRODUCCIÓN
La robótica Agrícola es un área actualmente muy
importante, debido al actual concepto de
Agricultura de precisión, la cual busca atender lasnecesidades de los cultivos de manera

Universidad de Pamplona
I. I. D. T. A.

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ISSN: 1692-7257 - Volumen 2 – Número 22 - 2013
Revista Colombiana de
Tecnologías de Avanzada

La
robotización
agrícola
comenzó
con
implementación de equipos automáticos en
tractores (Bell et al., 2010, Kise et al, 2002;
Rajamani, 2006; Savage, 2012), posteriormente se
desarrollaron plataformas robóticas como el caso
dorobot deshierbador (Bakker et al., 2010) y el
Vehículo Autónomo de Apoyo para Agricultura
(Reid et al., 2000). Para lograr que dichos robots
consigan realizar las tareas agrícolas es necesario
contar con modelos matemáticos que permitan
conocer y controlar los robots en cuestión.

Para que haya un mejor entendimiento sobre las
ecuaciones que fueron utilizadas en el trabajo, será
utilizadoinicialmente el modelo de la bicicleta
como se describe en (Maxwell, 2012; Findlay et
al., 2012), el cual se puede observar en la figura 2,
en el modelo de la bicicleta, las dos ruedas
delanteras izquierda y derecha son representadas
por una única rueda en el punto A. de la misma
manera que las ruedas traseras son representadas
por una rueda central, trasera en el punto B. Los
ángulos de dirección para la...