Αυτόματη Παρακολούθηση και Διαχείριση Αστικού Κήπου με Ρομποτικό Σύστημα
Creators: name: Μωραΐτης, Μιχαήλ Ιωάννη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2021
Subjects: Αστική Γεωργία
Εντοπισμός φυτών
Άρδευση ακριβείας
Urban agriculture
Plant detection
Precision irrigation

description: Η αστική γεωργία μπορεί σύντομα να ορισθεί ως η καλλιέργεια φυτών ή/και η εκτροφή ζώων μέσα στον αστικό ιστό ή στις παρυφές της πόλης. Παρ’ ότι αποτελεί μια διαχρονική απασχόληση των αστών, τελευταία παρατηρείται αυξανόμενο ενδιαφέρον για αυτή τόσο από δημόσιους φορείς και ερευνητές, όσο και από απλούς πολίτες που θέλουν να ασχοληθούν με την ιδιοκαλλιέργεια. Ο σύγχρονος όμως αστός δύσκολα θα βρει τον ελεύθερο χρόνο για την ενασχόληση με την καλλιέργεια οπωρολαχανικών στον χώρο του, καθώς είναι μια διαδικασία που απαιτεί εκτός από γνώση και διάθεση, συνέπεια. Έχοντας τα παραπάνω ως γνώμονα, σκοπός της διπλωματικής αυτής εργασίας ήταν η ανάπτυξη ενός οικονομικού ρομποτικού συστήματος για την αυτόματη παρακολούθηση και διαχείριση ενός αστικού κήπου. Εάν τεχνολογίες σαν και αυτή αναπτυχθούν επαρκώς σε εμπορικό επίπεδο, τότε οι αστοί θα μπορούν να αναπτύσσουν τα δικά τους λαχανικά με την ελάχιστη ενασχόληση, όποτε αυτοί το επιθυμούν. Το σύστημα σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε εξ’ ολοκλήρου από την αρχή. Έπρεπε να έχει διαστάσεις κατάλληλες ώστε να μπορεί να τοποθετηθεί σε ένα μπαλκόνι ή μια ταράτσα και να είναι σε θέση συντηρεί τα οπωροκηπευτικά από τη φύτευση έως τη συγκομιδή, ασκώντας άρδευση ακριβείας βάσει του σταδίου ανάπτυξης του εκάστοτε φυτού. Για την ανάπτυξή του συνδυάστηκε πλήθος τεχνολογιών όπως κίνησης καρτεσιανών ρομπότ, μηχανικής όρασης, μηχανικής μάθησης για την αναγνώριση και τον εντοπισμό των φυτών κ.α. Η πλήρης διαδικασία ανάπτυξης του software αλλά και του hardware ως μια ανθεκτική, αξιόπιστη ρομποτική πλατφόρμα περιγράφεται αναλυτικά στα αντίστοιχα Κεφάλαια. Η πειραματική διαδικασία πραγματοποιήθηκε για φυτά μαρουλιού και σύμφωνα με τα αποτελέσματα, το σύστημα μπορεί επαρκώς να ασκήσει άρδευση ακριβείας βάσει των αναγκών τους, στα φυτά που βρίσκονται υπό την πλατφόρμα. Τέλος, αναγνωρίστηκαν ουσιώδεις μελλοντικές επεκτάσεις που είτε θα συνδράμουν καθοριστικά στη βελτίωση του παρόντος συστήματος ή θα εισάγουν νέες δυνατότητες διαχείρισης σε αυτό.
description: Urban agriculture can be shortly defined as the growing of plants and/or the livestock husbandry in and around cities. Although it has been a common occupation for the urban population all along, recently there is a growing interest in it both from public bodies and researchers, as well as from ordinary citizens who want to engage in self-cultivation. The modern citizen, though, will hardly find the free time to grow his own vegetables as it is a process that requires, in addition to knowledge and disposition, consistency. Given the above considerations, the purpose of this thesis was to develop an economical robotic system for the automatic monitoring and management of an urban garden. If technologies like this are sufficiently developed commercially, then citizens will be able to grow their own vegetables with minimal effort. The robotic system was designed and built entirely from scratch. It had to have suitable dimensions so that it could be placed in a balcony or a terrace, and be able to maintain vegetables from planting to harvest through precision irrigation based on the growth stage of each plant. For its development, a number of technologies were combined such as Cartesian robots’ motion, machine vision, machine learning for the identification and detection of plants, and more. The complete process of software and hardware development to a robust robotic platform is described in detail in the respective Chapters. The experimental procedure was performed for lettuce plants, and according to the results obtained the robotic system can adequately apply precision irrigation according to the specific needs of the plants below the platform. Finally, substantial future extensions were identified that will either contribute significantly to the improvement of the present system or introduce completely new capabilities into it.
description: Σε συνεργασία με: Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής (Πανεπιστήμιο Μακεδονίας)