A model for scheduling a fleet of autonomous electric agricultural robots
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Um modelo para escalonamento de uma frota de robôs agrícolas elétricos autônomos
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Resumo
Autonomous and electric robots appeared in agriculture to perform activities on the fields.
The management systems dedicated to farms thus need to integrate software for the scheduling of a
fleet of such robots. As agricultural systems are by nature subject to unpredictable events, it seems
necessary to provide a solution for online scheduling. As a first step toward a global solution, we
propose a model for a sub-problem that targets to provide the next route of each robot of the fleet
in order to satisfy a subset of the demands for activities on fields emitted by the farmers. In this
work, we present a mixed integer linear programming formulation for the sub-problem using the
prize-collecting concept called here Prize-Collecting Robot Scheduling Problem with Time Window
and Precedence Constraints. Specific constraints are introduced to ensure that PC-RSP provides
viable solutions for the targeted online process.
Abstract
Robôs autônomos e elétricos surgiram na agricultura para realizar atividades no campo.
Os sistemas de gestão dedicados às explorações necessitam assim de integrar software para a programação de uma
frota desses robôs. Dado que os sistemas agrícolas estão, por natureza, sujeitos a acontecimentos imprevisíveis, parece
necessário fornecer uma solução para agendamento on-line. Como primeiro passo rumo a uma solução global,
propor um modelo para um subproblema que visa fornecer a próxima rota de cada robô da frota
para satisfazer um subconjunto das demandas por atividades nos campos emitidas pelos agricultores. Nesta
trabalho, apresentamos uma formulação de programação linear inteira mista para o subproblema usando o
conceito de coleta de prêmios chamado aqui Problema de agendamento do robô coletor de prêmios com janela de tempo
e restrições de precedência. Restrições específicas são introduzidas para garantir que o PC-RSP forneça
soluções viáveis para o processo on-line direcionado.
Assunto
Agricultura, Transporte Rural, Robôs Móveis, Automação
Palavras-chave
Agriculture, Rural Transportation, Robots, Industrial
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Curso
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https://hal.science/hal-03984058