Guiado GNSS de tractores; generación de curvas paralelas

Abstract

Las tractores realizan las tareas agrícolas en parcelas mediante sucesivas pasadas. Normalmente, los agricultores comienzan en una linde de la parcela que sea recta, y tratan toda la parcela mediante líneas rectas. En ocasiones, ninguna de las lindes de la parcela son rectas, y los agricultores tienen que tratar la parcela mediante trayectorias curvas. Los tractores realizan un mejor trabajo cuando las trayectorias son curvas. Este trabajo tiene como objetivo generar curvas paralelas para definir la trayectoria de los tractores en parcelas agrícolas que acaben tendiendo a una recta tras varias pasadas. Para ello se han estudiado distintos métodos de generación de curvas paralelas, tanto matemáticos, que ofrecen una mayor libertad de diseño, pero aparece una cierta complejidad geométrica, como mediante librerías de programación como, Shapely para Python y GEOS para C, que ofrecen opciones de paralelización más directas, pero menos configurables. Se ha presentado un algoritmo de generación de paralelas a partir de vector normal que ha sido combinado con un método de enderezado. El algoritmo combinado ha sido implementado en una aplicación desarrollada en MATLAB, la cual permite ajustar varios parámetros para generar diferentes configuraciones para la generación de las paralelas. Se generaron paralelas de cuatro curvas reales tomadas en una parcela en Pozal de Gallinas con diferentes parámetros. En las diferentes configuraciones se variaron parámetros como, el solape máximo, el espacio sin tratar o el número de paralelas. Surgió el problema de la aparición de cúspides, pero se solucionó mediante variaciones de valores de los parámetros. Los resultados conseguidos a partir de curvas reales muestran que, en estas parcelas y con condiciones de solape y de zona sin tratar habituales, la aplicación es capaz de generar paralelas tendiendo a una recta, llegando a una trayectoria casi recta en 20 pasadas.