Modelado de un dominio de planificación automática de un robot reforestador de árboles
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La deforestación hace parte de uno de los problemas ambientales que tiene Colombia, llevándose millonesde ecosistemas a lo largo del tiempo. Afortunadamente, se han venido haciendo actividades de reforestación de árbolesa través de grupos como EPM, Emgesa, Ecopetrol, el gobierno nacional y Antioquía. Estas actividades requieren granesfuerzo en su planificación y ejecución de cómo se van a sembrar y reforestar los árboles. Por ello, se han propuestotrabajos relacionados con el proceso de reforestación utilizando robot inteligente. Sin embargo, estas propuestas tienenun enfoque de programación en arduino y no un enfoque de planificación automática. No obstante, uno de los desafíosal aplicar planificación automática a tareas del mundo real es... Ver más
2027-8101
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2022-12-18
Jose David Cano Sierra, María José Vargas Pescador, Deisy Nataly Ramírez Ruiz, Juan Manuel Chagüendo Benavides - 2023
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
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Modelado de un dominio de planificación automática de un robot reforestador de árboles Modelado de un dominio de planificación automática de un robot reforestador de árboles La deforestación hace parte de uno de los problemas ambientales que tiene Colombia, llevándose millonesde ecosistemas a lo largo del tiempo. Afortunadamente, se han venido haciendo actividades de reforestación de árbolesa través de grupos como EPM, Emgesa, Ecopetrol, el gobierno nacional y Antioquía. Estas actividades requieren granesfuerzo en su planificación y ejecución de cómo se van a sembrar y reforestar los árboles. Por ello, se han propuestotrabajos relacionados con el proceso de reforestación utilizando robot inteligente. Sin embargo, estas propuestas tienenun enfoque de programación en arduino y no un enfoque de planificación automática. No obstante, uno de los desafíosal aplicar planificación automática a tareas del mundo real es el modelado de dominios, puesto que especificar lascondiciones previas correctas y los efectos de las acciones es una tarea difícil. En este artículo presentamos la definiciónde un dominio de planificación automática de un robot reforestador de árboles en lenguaje pddl que ayuda a representarun problema de siembra de semillas y reforestación. Este dominio también ayuda a obtener un plan que guía a un robota realizar actividades de reforestación de árboles. Para probar nuestro dominio, creamos, diseñamos e implementamosun problema de reforestación de 7 árboles, en 9 puntos distribuidos en 7 coordenadas. Este problema se codificó enlenguaje de especificación pddl. Teniendo como resultado un plan con 28 acciones o conjunto de estados. Para realizarla plantación de cada árbol se ejecutaron cuatro acciones en el siguiente orden: pickup, go, plant y back. Deforestation is part of one of Colombia's environmental problems, taking away millions of ecosystems overtime. Fortunately, tree reforestation activities have been carried out through groups such as EPM, Emgesa, Ecopetrol,the national government and Antioquia. These activities require great effort in your planning and execution of how thetrees are to be planted and reforested. For this reason, works related to the reforestation process using smart robotshave been proposed. However, these proposals have an arduino scheduling approach and not an automatic schedulingapproach. However, one of the challenges in applying automatic scheduling to real-world tasks is domain modeling,since specifying the correct preconditions and effects of actions is a difficult task. In this article we present the definitionof an automatic planning domain of a tree reforestation robot in pddl language that helps to represent a problem ofplanting seeds and reforestation. This domain also helps to obtain a plan that guides a robot to carry out tree reforestationactivities. To test our mastery, we created, designed and implemented a reforestation problem of 7 trees, in 9 pointsdistributed in 7 coordinates. This problem was coded in the pddl specification language. Resulting in a plan with 28actions or set of states. To plant each tree, four actions were carried out in the following order: pickup, go, plant andback. Cano Sierra, Jose David Vargas Pescador, María José Ramírez Ruiz, Deisy Nataly Chagüendo Benavides, Juan Manuel Planificación automática Dominio PDDL Reforestación Deforestación 14 1 Núm. 1 , Año 2022 : Volumen 14 Artículo de revista Journal article 2022-12-18T00:00:00Z 2022-12-18T00:00:00Z 2022-12-18 application/pdf Tecnológico de Antioquia - Institución Universitaria Cuaderno activa 2027-8101 2619-5232 https://ojs.tdea.edu.co/index.php/cuadernoactiva/article/view/1047 10.53995/20278101.1047 https://doi.org/10.53995/20278101.1047 spa https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 Jose David Cano Sierra, María José Vargas Pescador, Deisy Nataly Ramírez Ruiz, Juan Manuel Chagüendo Benavides - 2023 Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0. IDEAM, “RESULTADOS DE MONITOREO DEFORESTACIÓN 2019”, ideam. http://www.ideam.gov.co/documents/10182/105413996/presentacionbalancedeforestacion2019/7c9323fc-d0a1-4c95-b1a1-1892b162c067#:~:text=Para%20el%20a%C3%B1o%202019%20la,2018%20cuando%20fue%20de%2012%25.&text=En%20la%20Orinoqu%C3%ADa%20se%20consolidan,el%20curso%20del%20r%C3%ADo%20Vichada. A. R. López Guevara y D. C. López Guevara, “DESARROLLO DE UNA HERRAMIENTA DE EDUCACIÓN AMBIENTAL ENFOCADO EN TÉCNICAS BÁSICAS DE REFORESTACIÓN EN COLOMBIA”, [En línea]. Disponible en: https://repository.ucc.edu.co/bitstream/20.500.12494/34984/1/2021_desarrollo_herramienta_educaci%C3%B3n L. Calle Paez, “Colombia and its forests against climatic action”, Consultado: dic. 12, 2021. [En línea]. Disponible en: https://core.ac.uk/reader/286063840 CONtexto ganadero, “Colombia: el camino a la reforestación de los 180 millones de árboles antes de 2022”, contextoganadero, mar. 09, 2020. https://www.contextoganadero.com/politica/colombia-el-camino-la-reforestacion-de-los-180-millones-de-arboles-antes-de-2022 (consultado dic. 12, 2021). A. A. Sosa Navarro y M. A. Pucllas Palacios, “Diseño de un robot móvil de dos hileras para trasplante de plántulas de arroz en sembríos de la costa norte peruana”, Repos. Inst. - URP, 2020, Consultado: dic. 13, 2021. [En línea]. Disponible en: http://repositorio.urp.edu.pe/handle/URP/3580 J. C. Florez Gonzalez y V. M. Castellanos Pabon, “Diseño en Autocad de robot sembrador de semillas de fresa: Fresabot III”, Consultado: dic. 13, 2021. [En línea]. Disponible en: http://repository.udistrital.edu.co/handle/11349/16257 R. D. Díaz Araque, “Diseño y construcción de un prototipo de robot tetrápodo sembrador de semillas para leguminosas”, 2018, Consultado: dic. 13, 2021. [En línea]. Disponible en: http://repositorio.espe.edu.ec/jspui/handle/21000/15131 A. A. Bukovits y S. D. Nuñez Romagnoli, “Simulación de aplicación de un robot forestador”, Thesis, Universidad Argentina de la Empresa, 2018. Consultado: dic. 13, 2021. [En línea]. Disponible en: https://repositorio.uade.edu.ar/xmlui/handle/123456789/8137 D. J. Duarte Gordillo y A. D. Rincón Rodríguez, “Ingeniería de detalle para un robot sembrador de semillas de maíz”, Consultado: dic. 13, 2021. [En línea]. Disponible en: http://repository.udistrital.edu.co/handle/11349/23182 H. F. González Gavilanes y M. G. Carrillo Trujillo, “Implementación de un prototipo de robot sembrador de papa en terrenos sin inclinación para pequeños productores.”, jul. 2019, Consultado: dic. 13, 2021. [En línea]. Disponible en: http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/13686 A. Marrella, “Automated Planning for Business Process Management”, J. Data Semant., vol. 8, núm. 2, pp. 79–98, jun. 2019, doi: 10.1007/s13740-018-0096-0. R. E. Fikes, N. J. Nillson, y C. A. Cocosco, “A Review of ‘STRIPS: A New Approach to the Application of Theorem Proving to Problem Solving by R.E. Fikes, N.J. Nillson, 1971’”. 1998. J. Ortiz Pérez-Jaraiz, “Planificación en sistemas robotizados mediante PDDL y ROS”, 2021, Consultado: dic. 12, 2021. [En línea]. Disponible en: https://ebuah.uah.es/dspace/handle/10017/49634 J. L. U. Vílchez y J. A. M. Montes, “PLAGUE: UN EDITOR VISUAL PARA PDDL PLAGUE: A VISUAL EDITOR FOR PDDL”, p. 89. S. J. Russell y P. Norvig, INTELIGENCIA ARTIFICIAL UN ENFOQUE MODERNO, 2a ed. PEARSON Prentice Hall. Consultado: dic. 13, 2021. [En línea]. Disponible en: https://www.fao.org/3/Y1997E/Y1997E00.htm M. Gelfond y Y. Kahl, Knowledge Representation, Reasoning, and the Design of Intelligent Agents: The Answer-Set Programming Approach. USA: Cambridge University Press, 2014. F. Caro Herranz, “Sistemas de construcción de mapas en PDDL para la planificación automática”, jul. 2016, Consultado: dic. 12, 2021. [En línea]. Disponible en: https://e-archivo.uc3m.es/handle/10016/23310 FAO, “Evaluación de los recursos forestales mundiales”, Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura, 2001. https://www.fao.org/3/Y1997E/Y1997E00.htm (consultado dic. 13, 2021). J. P. Aragón-Rodríguez, “El deber que tiene el Estado Colombiano de realizar y fomentar acciones de reforestación, para cumplir con la conservación y protección del medioambiente”, 2019, Consultado: dic. 13, 2021. [En línea]. Disponible en: https://repository.ucatolica.edu.co/handle/10983/23456 C. Sabino, El proceso de investigación. 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La deforestación hace parte de uno de los problemas ambientales que tiene Colombia, llevándose millonesde ecosistemas a lo largo del tiempo. Afortunadamente, se han venido haciendo actividades de reforestación de árbolesa través de grupos como EPM, Emgesa, Ecopetrol, el gobierno nacional y Antioquía. Estas actividades requieren granesfuerzo en su planificación y ejecución de cómo se van a sembrar y reforestar los árboles. Por ello, se han propuestotrabajos relacionados con el proceso de reforestación utilizando robot inteligente. Sin embargo, estas propuestas tienenun enfoque de programación en arduino y no un enfoque de planificación automática. No obstante, uno de los desafíosal aplicar planificación automática a tareas del mundo real es el modelado de dominios, puesto que especificar lascondiciones previas correctas y los efectos de las acciones es una tarea difícil. En este artículo presentamos la definiciónde un dominio de planificación automática de un robot reforestador de árboles en lenguaje pddl que ayuda a representarun problema de siembra de semillas y reforestación. Este dominio también ayuda a obtener un plan que guía a un robota realizar actividades de reforestación de árboles. Para probar nuestro dominio, creamos, diseñamos e implementamosun problema de reforestación de 7 árboles, en 9 puntos distribuidos en 7 coordenadas. Este problema se codificó enlenguaje de especificación pddl. Teniendo como resultado un plan con 28 acciones o conjunto de estados. Para realizarla plantación de cada árbol se ejecutaron cuatro acciones en el siguiente orden: pickup, go, plant y back.
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Deforestation is part of one of Colombia's environmental problems, taking away millions of ecosystems overtime. Fortunately, tree reforestation activities have been carried out through groups such as EPM, Emgesa, Ecopetrol,the national government and Antioquia. These activities require great effort in your planning and execution of how thetrees are to be planted and reforested. For this reason, works related to the reforestation process using smart robotshave been proposed. However, these proposals have an arduino scheduling approach and not an automatic schedulingapproach. However, one of the challenges in applying automatic scheduling to real-world tasks is domain modeling,since specifying the correct preconditions and effects of actions is a difficult task. In this article we present the definitionof an automatic planning domain of a tree reforestation robot in pddl language that helps to represent a problem ofplanting seeds and reforestation. This domain also helps to obtain a plan that guides a robot to carry out tree reforestationactivities. To test our mastery, we created, designed and implemented a reforestation problem of 7 trees, in 9 pointsdistributed in 7 coordinates. This problem was coded in the pddl specification language. Resulting in a plan with 28actions or set of states. To plant each tree, four actions were carried out in the following order: pickup, go, plant andback.
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