Dise?o de un veh?culo a?reo no tripulado con visi?n artificial para detecci?n de plagas y malformaciones de cultivos en la localidad de Caqui, Huaral.

Abstract

La presente tesis tiene como objetivo el dise?o de un veh?culo a?reo no tripulado con visi?n artificial para detecci?n de plagas de mosca americana, minador de hoja, queresa, o?dio y lago mosi y las malformaciones com?nmente encontradas en los cultivos de manzana y cultivos frutales. El sistema de visi?n artificial fue entrenado en el servicio de Google Collab, con im?genes reales de los cultivos obtenidas en campo. Se utiliz? la c?mara Dragon Touch Visi?n 3 para la obtenci?n de im?genes en el vuelo del dron. El dise?o mec?nico del dron fue realizado en el Software SolidWorks, el di?metro de la carcasa es de 902 mm y el peso total de las piezas fue de 3.82 Kg. En el sistema electr?nico dise?o con el controlador de vuelo Ardupilot 2.8 para el control del vuelo y la programaci?n de la ruta utilizando el Software Mission Planner. Se utiliz? la Teor?a de Cantidad de Movimiento para calcular la potencia el?ctrica necesaria de los motores, el valor calculado fue de 350W, por lo que se seleccion? el motor brushless Tarot 4114 y el variador electr?nico de velocidad Hobbywing Flyfun 60A. El consumo estimado del dron fue de 1061 Wh. La bater?a seleccionada fue una bater?a de LiPo con una configuraci?n de 6S y una autonom?a de 47 793 mAh. En las pruebas realizadas se verific? el factor de seguridad de las piezas mec?nicas, teniendo como resultado el valor de 3, validando el dise?o de las piezas mec?nicas. Se realizaron las pruebas de vuelo obteniendo los datos de Google Earth Pro para la ubicaci?n del ?rea a sobrevolar y se export? al Mission Planner para el plan de vuelo aut?nomo, donde se realiz? el ensayo de viaje con las caracter?sticas del dron obtenidas, consiguiendo el recorrido total del drone sin complicaciones a una altura de 5 m. Para los componentes el?ctricos se hizo la validaci?n con el software XcopterCalc, el cual nos valid? los datos de la potencia el?ctrica calculada, el software dio una potencia de 323.6 W y un tiempo de vuelo medio de 80.6 min. En las pruebas del sistema de detecci?n de plagas y malformaciones se obtuvo datos de p?rdida de imagen que fueron menores a 1, lo cual brinda un gran efecto de confiabilidad. Por ?ltimo, en la simulaci?n integral del sistema, se realiz? la simulaci?n utilizando Python, se realiz? exportaci?n del dise?o mec?nico en STL y se realiz? la programaci?n y ruta de vuelo en un entorno 3D utilizando PyRobotics. Para el sistema de detecci?n se simul? un entorno 3D de cultivo sano y cultivo con la plaga de mosca americana.