Simulación de planificación de acciones en vehículos aéreos no tripulados aplicados a la ganadería de precisión

Resumen

El creciente aumento de la población se traduce en una creciente demanda alimenticia que se debe suplir. Esto exige que se busquen nuevas técnicas que permitan generar una mayor producción de alimentos. Desde hace décadas se emplea la tecnología para mejorar los cultivos haciéndolos más eficientes, como sistemas automáticos de fertilización y riego, o en las explotaciones ganaderas, como granjas automáticas lecheras, donde la leche se extrae de las vacas sin que ninguna persona tenga que intervenir. Con el avance producido en los últimos años en el área de la telecomunicación y con el abaratamiento de determinados servicios, hardware y software, se ha hecho posible emplear tecnologías en sectores económicos de distinto tipo en los que hace un par de décadas era impensable. Tal es el caso del sector agropecuario, en el que en los últimos años se ha hecho común el uso de la tecnología GPS, sensores de humedad, térmicos, incluso sistemas autónomos para el control de la maquinaria de los cultivos y de las explotaciones ganaderas. Por otro lado, debido a la proliferación de los vehículos aéreos no tripulados (VANT), o UAVs por sus siglas en inglés (Unmanned Aerial Vehicles), también conocidos comúnmente como drones, ha sido posible tener otro punto de vista en las labores propias de la agricultura y de la ganadería, haciendo que sea común disponer de este tipo de vehículos para desarrollar las labores existentes en este sector. No obstante, cualquier sistema robótico requiere de la capacidad de planificar, capacidad que por poca autonomía que tenga dicho sistema robótico es muy compleja de desarrollar, y más compleja aun en un sistema que requiera la coordinación de dispositivos que se encuentran en un medio tan poco favorable como es el aire. Este es el caso del sistema robótico de control y monitorización de una explotación ganadera basado en UAVs que este proyecto trata de desarrollar. Por último, gracias a la simulación por computador, es posible probar si un sistema robótico, como un enjambre de drones, se adapta a las necesidades establecidas desde un principio para un sistema concreto, todo ello, sin necesidad de tener que desembolsar dinero para probarlo. Con el avance de la computación, estos simuladores son capaces de dar cada vez más y mejores prestaciones a los usuarios, permitiendo reproducir fielmente las características de los escenarios que se simulan.
Abstract:
The growing population increase translates into a growing demand for food that must be met. This requires seeking new techniques to generate greater food production. For decades, people have used technology to improve farming by making them more efficient, such as automatic fertilization and irrigation systems, or in livestock farms, such as automatic dairy farms, where milk is extracted from cows without human intervention. With the progress made in recent years in the area of telecommunications and with the cost reductions of certain services, hardware and software, it has become possible to use technologies in different economic sectors in which 30 years ago it was unthinkable. Such is the case of the agricultural sector, in which in recent years it has become common to use GPS technology, humidity sensors, thermal sensors or even autonomous systems for the control of crop machinery and livestock farms. On the other hand, due to the proliferation of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), also commonly known as drones, it has been possible to have another point of view in agriculture and livestock tasks, making it common to have this type of vehicle to develop the existing work in this sector.
However, any robotic system requires the ability to plan, a capacity that for little autonomy that this robotic system can have, it is very complex to develop, and more complex even in a system that requires the coordination of devices that are in such an unfavorable environment as is the air. This is the case of the control and monitoring robotic system of a livestock farm based on UAVs that this project aims to develop. Finally, thanks to computer simulation, it is possible to test whether a robotic system, like a swarm of drones, adapts to the needs established from the beginning for a specific system, all without having to waste money testing it. With the advance of computing, these simulators are able to give more and better benefits to users, allowing reproducing faithfully the characteristics of the scenarios that are simulated.