Autonomous mobile robots in agriculture have brought digital transformations with new automation technologies. Mundane tasks in agricultural fields involve long-term deployment of scheduled assignments done over long working hours. Hectares of land also require much distance to be traveled by the robot, wherein surviving without stranding powerless amid operation is a key factor towards long-term autonomy. Scheduling tasks are usually required as the mobile robot’s battery life is limited. However, dynamic and unstructured outdoor environments make it practically challenging to abide by a schedule even with fixed charging routines. Most robot systems use hard thresholds and fixed periods to decide when to charge. These measures produce behaviors that ignore the safety risk by not considering current conditions. Instead, the robot should adaptively return to the charger or call for human assistance. Safety was a score in this work that represented the robot’s ability to return to the charger at any time. This thesis proposes a real-time safety watchdog that exploits parameters like charger distance, mileage, and current battery status to calculate safety. Hence, a safety-constraint based approach is followed to flexibly sustain survivability during long-term deployments.This work compared a typical rule-based system to the real-time safety watchdog that monitors multiple parameters based on the battery state. Simulated results empirically showed that the latter approach ensures survivability and maintains a healthy performance that supports long-term autonomy. The concept of a real-time safety watchdog is also showcased on a physical robot, pushing statistical evaluation that uses values of long-term deployment as future work. Although a watchdog ensures survivability to a planned schedule, adapting the experience in the upcoming schedule can be worked upon to continue this work. / Autonoma mobila robotar inom jordbruket har lett till digitala förändringar med ny automationsteknik. Vanliga arbetsuppgifter inom jordbruket innebär långvariga, schemalagda uppdrag som utförs under långa arbetstider. Hektar av mark kräver också att roboten färdas långa sträckor, och att överleva utan att stranda utan ström mitt i arbetet är en nyckelfaktor för långsiktig autonomi. Schemaläggningsuppgifter krävs vanligtvis eftersom den mobila robotens batteritid är begränsad. Dynamiska och ostrukturerade utomhusmiljöer gör det dock praktiskt taget svårt att följa ett schema även med fasta laddningsrutiner. De flesta robotsystem använder hårda tröskelvärden och fasta perioder för att bestämma när laddning ska ske. Dessa åtgärder ger upphov till beteenden som ignorerar säkerhetsrisken genom att de inte tar hänsyn till de aktuella förhållandena. I stället bör roboten adaptivt återvända till laddaren eller kalla på mänsklig hjälp. Säkerheten var ett poäng i detta arbete som representerade robotens förmåga att återvända till laddaren när som helst. I den här avhandlingen föreslås en säkerhetsövervakare i realtid som utnyttjar parametrar som laddningsavstånd, körsträcka och aktuell batteristatus för att beräkna säkerheten. Därför följs en säkerhetsbegränsningsbaserad strategi för att flexibelt upprätthålla överlevnadsförmågan under långvariga utplaceringar.I detta arbete jämfördes ett typiskt regelbaserat system med en säkerhetsövervakningshund i realtid som övervakar flera parametrar baserat på batteriets status. Simulerade resultat visade empiriskt att den senare metoden säkerställer överlevnadsförmåga och upprätthåller en sund prestanda som stöder långsiktig autonomi. Konceptet med en säkerhetsövervakningshund i realtid presenteras också. på en fysisk robot, genom att trycka på statistisk utvärdering som använder värden för långsiktig användning som framtida arbete. Även om en vakthund säkerställer överlevnadsförmåga till en planerad tidtabell, kan det vara svårt att anpassa erfarenheterna till den kommande tidtabellen. kan man arbeta med för att fortsätta detta arbete.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-310962 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Parthasarathy, Gurunatraj |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2022:73 |
Page generated in 0.0032 seconds