Tarım robotları için IMU ve GPS destekli yersel koordinat sistemi platformunun geliştirilmesi

Abstract

Hassas tarım faaliyetlerinde gerçekleştirilen çıktılarda istenilen verim konumlandırma işlemleri ile doğrudan ilişkilidir. Ekim, dikim, gübreleme, ilaçlama ve hasat işlemlerinde tarım alanının verimli kullanılması, iş gücü, zaman ve maddi maliyetlerin en aza indirgenmesi amaçlanarak tarım alanı üzerinde koordinat sistemi oluşturularak otonom tarım makinalarının tarımsal faaliyetlerdeki temelini kapsamaktadır. Yöntem olarak tarımsal faaliyetlerde otonom sistemlerin kullanımı artmaktadır. Traktörlere entegre edilebilen otomatik dümenleme sistemi en önemli örneğidir. Otomatik dümenleme ve otonom sistemlerin temelinde konumlandırma işlemleri bulunmakta ve elektronik ve yazılım tabanında çalışmaktadır. Disiplinler arası ihtiyacı doğuran bu yaklaşım ile ülkemizde tarımsal faaliyetlerde elektronik ve yazılım tabanlı yersel koordinat sistemi platformu çalışması ilk olma niteliği taşıyacaktır. Çalışmanın temelinde konumlandırma amaçlı kullanılan GPS tabanlı sistemler oldukça yaygın olmakla beraber tarımsal faaliyetlerde de kullanılmaktadır. Ancak GPS tabanlı sistemlerde gerek maliyet gerekse konumlandırma hatalarından dolayı tekil kullanımı tercih edilememektedir. Planlanan süreçte yersel koordinat sistemi platformu, GPS destekli hata düzeltme işlemleri ile kapalı devre koordinat sistemi oluşturma ve hareketli sistem koordinat sistemi karşılaştırma ölçümleri ile beraber gerçekleştirilerek konum hesaplama süreci gerçekleştirilecektir. Konum hesaplamalarında ortaya çıkan hassasiyet doğrultusunda ilaçlama ve gübreleme öncelikli olarak kullanılacaktır. Sistemi modüler yapıda tasarlayarak elektrikle çalışan hareketli bütün tarım makinalarında kullanılabilir özgünlükte olması hedeflenmiştir. Mobil robot üzerinde geliştirilen Sensor Fusion sisteminden ve RTK GPS'ten elde edilen konum bilgileri değerlendirildiğinde ortalama olarak 0,11 m sapma değeri belirlenmiştir. Her iki sistemden elde edilen konum bilgileri sapma değerlerine göre RMSE (Ortalama Karekök Sapması) 0,13 m olarak belirlenmiştir.