Robótica y Agricultura

Introducción

México es un país en desarrollo que requiere generar conocimiento con aplicaciones tangibles hacia la solución de problemas en la sociedad; considerando como un aspecto importante, la tecnología. De sus múltiples actividades productivas la agrícola es una de las más importantes, sin embargo, se requiere incrementar los avances tecnológicos necesarios para aprovechar al máximo los recursos disponibles y la fuerza de trabajo. Uno de los aspectos que limita la aplicación de estas tecnologías es el costo asociado para su adquisición, capacitación y mantenimiento. Por lo tanto, se requiere generar la tecnología necesaria para aplicaciones importantes en la actividad económica del país.

Agricultura y tecnología

Considerando estos aspectos se requiere que los ingenieros en áreas afines a la robótica puedan aplicar sus conocimientos en aspectos que no se han explorado con profundidad en México. En los últimos años la robótica ha tenido tal auge que se ha vuelto cotidiano en países de primer mundo con aplicaciones en diversos campos de la industria y de servicios. La consecuencia es el aumento de la rentabilidad económica y la disminución de un impacto ambiental negativo. En particular el término agricultura de precisión considera tecnologías y prácticas que permitan disminuir el uso de productos agro-químicos asegurando un control efectivo de plagas, malas hierbas y enfermedades [1].

Por otra parte, los aspectos que se busca cubrir con robótica en estas actividades productivas son:

a) Sustituir a los operarios en labores peligrosas para su salud.

b) Formular alternativas robóticas para actividades repetitivas y tediosas.

c) Algunas tareas se desarrollen de manera nocturna.

d) Mejorar la precisión de las actividades agrícolas.

e) Reducir los costos de combustible y productivos utilizados. La capacidad de la robotización y automatización de máquinas ha permitido estos alcances encontrando numerosos ejemplos de mecanismos y robots que se emplean en múltiples tareas.

Tractores agrícolas robotizados

La imagen presenta un prototipo de tractor sin operador. Su principal característica es que no es necesario tener un operador que lo conduzca, las trayectorias y tareas se especifican mediante un programa pre-establecido que se puede modificar según las necesidades del cultivo y terreno.

Tractor agrícola autónomo.

Los elementos principales que conforman este tipo de mecanismos son:

a) Sistema de actuación automática, en particular se refiere a los motores y direcciones involucradas en vehículos motorizados. En estos casos lo que se pretende es que exista un programa general de comando que se puede ubicar en una computadora y que tome decisiones respecto a las tareas especificadas.

b) Arquitectura de navegación autónoma en entornos agrícolas. Este problema se entiende como el movimiento de un robot móvil dentro de un espacio de trabajo. En este ámbito, el robot debe ser capaz de desplazarse a través de un terreno irregular y con altos niveles de agentes ambientales (agua, polvo, viento, etc.).

c) Diseño mecánico. El diseño de mecanismos de precisión requiere de un análisis detallado que permita a las máquinas proveer las actividades requeridas de manera segura y confiable, disminuyendo en lo posible los costos de construcción y mantenimiento.

Una característica deseable de la arquitectura para un robot agrícola es la versatilidad de enfrentarse a cambios mínimos, tareas en entornos ligeramente distintos y con objetivos diferentes.

Conclusiones

Para que estos robots se puedan desarrollar se requiere de equipos multidisciplinarios en áreas de electricidad, electrónica, robótica, industrial y sistemas computacionales, que permitan entender el problema y diseñar equipos autónomos útiles a la sociedad. En lo general, estos aspectos se pueden abordar desde el punto de vista de la automatización y control

Alejandro Saldaña C.

Rubén Tapia O., Omar Aguilar M.