Diseño y simulación de un robot híbrido con visión artificial y laser para el control de patógenos fúngicos y malezas en cultivos en hileras de lechugas - Cabrera Gama, Kevin Stefano (2024)
La presente tesis tuvo como objetivo el diseño y la simulación de un robot híbrido equipado con sistemas de visión artificial y láser, desarrollado para el control de patógenos fúngicos y malezas en cultivos de lechuga en hileras. Este trabajo respondió a la necesidad de contar con tecnologías que optimicen la gestión agrícola mediante el uso de dispositivos autónomos. El robot estuvo compuesto por un subsistema de desplazamiento móvil con un ancho de 80 cm, diseñado para moverse entre las hileras del cultivo sin dañarlas, y un subsistema cartesiano con un desplazamiento máximo de 380 mm en el eje X y 460 mm en el eje Y. Se utilizó un láser de 3.5 W y 450 nm, operado por motores NEMA 17 y controlado mediante drivers DRV8825 y VNH5019, gestionados por un microcontrolador Arduino Nano 33 IoT. El sistema de visión artificial, basado en la red YOLOv8 y procesado en una Raspberry Pi 4 B, detectó patógenos y envió las coordenadas al subsistema cartesiano para su eliminación con el láser. El subsistema de desplazamiento y las piezas del subsistema cartesiano fueron diseñados en SolidWorks y fabricados en aluminio con una densidad de 2700 kg/m3, garantizando ligereza y resistencia. La corredera B presentó una tensión máxima de 1.624×106 N/m2, un desplazamiento de 1.929×10−3 mm y un factor de seguridad de 34, confirmando la adecuación del diseño. Las simulaciones en CoppeliaSim demostraron que el robot se desplazó eficientemente, detectó infecciones con precisión y las eliminó, asegurando un control autónomo en los cultivos