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Problemática
Problemática de las Plagas en la Agricultura MexicanaHasta un 37% de las cosechas mexicanas se pierden debido a diversas plagas que afectan cultivos esenciales como maÃz, frijol, sandÃa, entre otros. Estas pérdidas representan un serio desafÃo para la seguridad alimentaria y la economÃa de los productores agrÃcolas del paÃs.
Principales Plagas que Afectan los CultivosLas plagas más comunes y dañinas incluyen moscas, gusanos, pulgones, palomillas, plantas parásitas e insectos descortezadores. En regiones como Veracruz, la presión constante de estas plagas, junto con condiciones climáticas favorables, ha obligado a los agricultores a realizar hasta 10 fumigaciones por temporada, lo que incrementa notablemente los costos de producción.
Impacto Económico y AmbientalEl combate intensivo contra las plagas eleva los costos para los productores, quienes deben invertir en pesticidas, equipos y mano de obra especializada, reduciendo su rentabilidad. Además, el uso excesivo de agroquÃmicos puede generar resistencia en las plagas, contaminación ambiental y daños a la biodiversidad, poniendo en riesgo la sustentabilidad del sector agrÃcola.
Necesidad de Soluciones InnovadorasEs fundamental implementar estrategias integrales que incluyan monitoreo constante, métodos biológicos y culturales de control, y tecnologÃas innovadoras para reducir el uso de pesticidas, proteger la producción y preservar el equilibrio ecológico.
Fuentes Oficiales y de OrganizacionesServicio Nacional de Sanidad, Inocuidad y Calidad Agroalimentaria (SENASICA): Reconoce la labor de más de 1,600 oficiales de inspección que interceptan plagas cuarentenarias para proteger la producción nacional y mantener el estatus sanitario privilegiado de México.Monitor Fitosanitario, SENASICA (marzo 2025): Reporta la presencia y control de plagas reguladas en cultivos como la sandÃa y otros, destacando la importancia del control fitosanitario para evitar pérdidas significativas.La Jornada (abril 2025): Detalla la caÃda en la producción agrÃcola, con énfasis en el maÃz, debido a factores como el cambio climático y la presión de plagas, lo que agrava la crisis alimentaria en México.Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO): Proporciona estadÃsticas globales y regionales sobre la afectación de plagas en cultivos, subrayando la necesidad de polÃticas integrales para su control.Estas fuentes respaldan la gravedad del problema y la urgencia de adoptar medidas efectivas para proteger la agricultura mexicana.
Problemática
Problemática de las Plagas en la Agricultura Mexicana
Hasta un 37% de las cosechas mexicanas se pierden debido a diversas plagas que afectan cultivos esenciales como maÃz, frijol, sandÃa, entre otros. Estas pérdidas representan un serio desafÃo para la seguridad alimentaria y la economÃa de los productores agrÃcolas del paÃs.
Principales Plagas que Afectan los Cultivos
Las plagas más comunes y dañinas incluyen moscas, gusanos, pulgones, palomillas, plantas parásitas e insectos descortezadores. En regiones como Veracruz, la presión constante de estas plagas, junto con condiciones climáticas favorables, ha obligado a los agricultores a realizar hasta 10 fumigaciones por temporada, lo que incrementa notablemente los costos de producción.
Impacto Económico y Ambiental
El combate intensivo contra las plagas eleva los costos para los productores, quienes deben invertir en pesticidas, equipos y mano de obra especializada, reduciendo su rentabilidad. Además, el uso excesivo de agroquÃmicos puede generar resistencia en las plagas, contaminación ambiental y daños a la biodiversidad, poniendo en riesgo la sustentabilidad del sector agrÃcola.
Necesidad de Soluciones Innovadoras
Es fundamental implementar estrategias integrales que incluyan monitoreo constante, métodos biológicos y culturales de control, y tecnologÃas innovadoras para reducir el uso de pesticidas, proteger la producción y preservar el equilibrio ecológico.
Fuentes Oficiales y de Organizaciones
Servicio Nacional de Sanidad, Inocuidad y Calidad Agroalimentaria (SENASICA): Reconoce la labor de más de 1,600 oficiales de inspección que interceptan plagas cuarentenarias para proteger la producción nacional y mantener el estatus sanitario privilegiado de México.
Monitor Fitosanitario, SENASICA (marzo 2025): Reporta la presencia y control de plagas reguladas en cultivos como la sandÃa y otros, destacando la importancia del control fitosanitario para evitar pérdidas significativas.
La Jornada (abril 2025): Detalla la caÃda en la producción agrÃcola, con énfasis en el maÃz, debido a factores como el cambio climático y la presión de plagas, lo que agrava la crisis alimentaria en México.
Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO): Proporciona estadÃsticas globales y regionales sobre la afectación de plagas en cultivos, subrayando la necesidad de polÃticas integrales para su control.
Estas fuentes respaldan la gravedad del problema y la urgencia de adoptar medidas efectivas para proteger la agricultura mexicana.
SOLUCION
Nuestro robot representa la solución innovadora y sostenible que el campo mexicano necesita para enfrentar los desafÃos actuales de la agricultura. Gracias a su diseño autónomo, incorpora tecnologÃas avanzadas que optimizan el uso de recursos y reducen el impacto ambiental, posicionándose como un aliado clave para el futuro del sector.
La innovación autónoma permite que el robot opere de manera continua y precisa, realizando tareas de monitoreo, riego y aplicación de pesticidas con una eficiencia imposible de alcanzar manualmente. Esto no solo mejora la productividad, sino que también minimiza errores y pérdidas, garantizando un manejo más responsable de los cultivos.
Además, nuestro robot está equipado con paneles solares, lo que le confiere autonomÃa energética y un funcionamiento limpio, sin emisiones contaminantes ni dependencia de combustibles fósiles. Este aspecto ambiental es fundamental para promover una agricultura más verde y reducir la huella de carbono en el campo.
El sistema integrado de riego automatizado permite suministrar agua y pesticidas de forma precisa y controlada, ajustándose a las necesidades especÃficas de cada planta. Esto optimiza el uso del agua y reduce el consumo de agroquÃmicos, contribuyendo a la conservación de recursos naturales y a la protección del suelo y la biodiversidad.
En conjunto, estas caracterÃsticas hacen que nuestro robot no solo sea una herramienta de alta tecnologÃa, sino también un modelo de agricultura sustentable que impulsa la productividad, reduce costos y protege el medio ambiente, alineándose con las tendencias globales hacia sistemas agroalimentarios más responsables y eficientes.
Si buscas una solución que combine innovación, autonomÃa y compromiso ambiental para transformar tus cultivos, nuestro robot es la respuesta ideal.
Materiales
Componentes eléctricos y de control:
Bomba de agua de 12v
Sensor ultrasónico
4 motores de aficionado
Arduino R3- Tarjeta
2Baterias de 3.7v
Arduino Motor driver shield-4
Tarjeta bluethoot CH-06
Modulo de carga
1865-Panel solar
Funciones
Bomba de agua de 12V: Es el actuador principal que impulsa el agua para el riego. Se activa mediante señales del Arduino para suministrar agua o pesticidas a los cultivos de forma controlada y precisa.
Sensor ultrasónico: Mide distancias mediante ondas ultrasónicas para detectar obstáculos o la posición del robot en el terreno. También puede usarse para medir niveles de lÃquido o distancia a plantas, ayudando a automatizar movimientos o activar la bomba en zonas especÃficas.
4 motores de aficionado (motores DC): Proveen el movimiento del robot, permitiendo desplazarse por el campo. Son controlados por el Arduino mediante el motor driver shield para avanzar, retroceder y girar con precisión.
Arduino R3 - Tarjeta: Es el cerebro del sistema; recibe datos de sensores, procesa la información y envÃa señales para controlar motores, bomba y otros actuadores, ejecutando la lógica programada para el riego y la fumigación.
2 baterÃas de 3.7V: Proveen la energÃa eléctrica necesaria para alimentar el Arduino, sensores y motores. Su voltaje se puede combinar para obtener la tensión requerida por el sistema, garantizando autonomÃa en campo.
Arduino Motor Driver Shield-4: Es el módulo que permite controlar los 4 motores DC, gestionando la dirección y velocidad con señales del Arduino, facilitando el movimiento autónomo del robot.
Tarjeta Bluetooth: Permite la comunicación inalámbrica entre el robot y un dispositivo externo (como un celular o computadora). Facilita el control remoto, monitoreo o actualización de parámetros sin cables.
Módulo de carga: Se encarga de gestionar la carga de las baterÃas, especialmente cuando se conectan al panel solar, asegurando que las baterÃas se recarguen correctamente y protegiendo contra sobrecargas.
18650 - Panel solar: El panel solar proporciona energÃa limpia y renovable para el sistema, cargando las baterÃas y permitiendo que el robot funcione de forma autónoma sin depender de fuentes eléctricas externas, reduciendo la huella ambiental y aumentando la eficiencia energética.
En conjunto, estos componentes conforman un sistema integrado que permite al robot desplazarse, detectar su entorno, y administrar de manera automática y eficiente el riego y aplicación de pesticidas, con energÃa sustentable gracias al panel solar y la baterÃa recargable. El Arduino coordina todas las acciones, logrando un funcionamiento autónomo, preciso y amigable con el medio ambiente.
Estructura y almacenamiento:
Cilindro de 140ml
4 ruedas de plásticos
Maguera de 1cm de diámetro
6 soportes de madera
Diagrama de conexiones (pines)
Diagrama eléctrico
Código:
#include "IR_remote.h"
#include "keymap.h"
IRremote ir(3);
String BLE_value = "";
String BLE_value_temp = "";
const int bombaPositiva = 8;
const int bombaNegativa = 7;
volatile char IR_Car_Mode = ' ';
volatile boolean IR_Mode_Flag = false;
void encenderBomba() {
digitalWrite(bombaPositiva, HIGH);
digitalWrite(bombaNegativa, LOW);
}
void apagarBomba() {
digitalWrite(bombaPositiva, LOW);
digitalWrite(bombaNegativa, LOW);
}
void Move_Forward(int car_speed) {
digitalWrite(2, HIGH);
analogWrite(5, car_speed);
digitalWrite(4, LOW);
analogWrite(6, car_speed);
}
void Move_Backward(int car_speed) {
digitalWrite(2, LOW);
analogWrite(5, car_speed);
digitalWrite(4, HIGH);
analogWrite(6, car_speed);
}
void Rotate_Left(int car_speed) {
digitalWrite(2, LOW);
analogWrite(5, car_speed);
digitalWrite(4, LOW);
analogWrite(6, car_speed);
}
void Rotate_Right(int car_speed) {
digitalWrite(2, HIGH);
analogWrite(5, car_speed);
digitalWrite(4, HIGH);
analogWrite(6, car_speed);
}
void STOP() {
digitalWrite(2, LOW);
analogWrite(5, 0);
digitalWrite(4, HIGH);
analogWrite(6, 0);
}
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(bombaPositiva, OUTPUT);
pinMode(bombaNegativa, OUTPUT);
pinMode(2, OUTPUT);
pinMode(5, OUTPUT);
pinMode(4, OUTPUT);
pinMode(6, OUTPUT);
STOP();
}
void loop() {
leerBluetooth();
IR_remote_control();
}
void leerBluetooth() {
while (Serial.available()) {
char c = Serial.read();
BLE_value_temp += c;
delay(2);
if (c == '#') {
BLE_value = BLE_value_temp;
BLE_value_temp = "";
procesarComandoBluetooth();
}
}
}
void procesarComandoBluetooth() {
if (BLE_value.length() >= 3 && BLE_value.charAt(0) == '%') {
char comando = BLE_value.charAt(1);
switch (comando) {
case 'F': Move_Forward(110); delay(400); STOP(); break;
case 'B': Move_Backward(110); delay(400); STOP(); break;
case 'L': Rotate_Left(110); delay(250); STOP(); break;
case 'R': Rotate_Right(110); delay(250); STOP(); break;
case 'S': STOP(); break;
case 'P': encenderBomba(); break;
case 'O': apagarBomba(); break;
}
}
BLE_value = "";
}
void IR_remote_control() {
if (ir.getIrKey(ir.getCode(), 1) == IR_KEYCODE_UP) {
IR_Car_Mode = 'f';
IR_Mode_Flag = true;
} else if (ir.getIrKey(ir.getCode(), 1) == IR_KEYCODE_LEFT) {
IR_Car_Mode = 'l';
IR_Mode_Flag = true;
} else if (ir.getIrKey(ir.getCode(), 1) == IR_KEYCODE_DOWN) {
IR_Car_Mode = 'b';
IR_Mode_Flag = true;
} else if (ir.getIrKey(ir.getCode(), 1) == IR_KEYCODE_RIGHT) {
IR_Car_Mode = 'r';
IR_Mode_Flag = true;
} else if (ir.getIrKey(ir.getCode(), 1) == IR_KEYCODE_OK) {
IR_Car_Mode = 's';
IR_Mode_Flag = true;
} else if (ir.getIrKey(ir.getCode(), 1) == IR_KEYCODE_STAR) {
IR_Car_Mode = 'p';
IR_Mode_Flag = true;
} else if (ir.getIrKey(ir.getCode(), 1) == IR_KEYCODE_POUND) { // Apagar bomba
IR_Car_Mode = 'o';
IR_Mode_Flag = true;
}
if (IR_Mode_Flag == true) {
ejecutarComandoIR();
IR_Mode_Flag = false;
}
}
void ejecutarComandoIR() {
switch (IR_Car_Mode) {
case 'f':
Move_Forward(110);
delay(400);
STOP();
break;
case 'b':
Move_Backward(110);
delay(400);
STOP();
break;
case 'l':
Rotate_Left(110);
delay(250);
STOP();
break;
case 'r':
Rotate_Right(110);
delay(250);
STOP();
break;
case 's':
STOP();
break;
case 'p':
encenderBomba();
break;
case 'o':
apagarBomba();
break;
}
}
Nuevos objetivos
Mejorar a una propia autonomÃa:
Contar con autonomÃa propia permite que el robot funcione de manera independiente, realizando tareas de riego y fumigación sin necesidad de supervisión constante. Esto aumenta la eficiencia operativa, reduce costos de mano de obra y optimiza el uso de recursos, haciendo que el sistema sea más confiable y efectivo en el campo.Implementarlo en otros vehÃculos:
Adaptar esta tecnologÃa a diferentes vehÃculos agrÃcolas amplÃa su versatilidad y alcance. Al integrarlo en tractores u otros carros, se puede mejorar la productividad en distintas etapas del cultivo, facilitando la automatización en diversas labores y beneficiando a más productores con soluciones escalables.Diferente carro:
Desarrollar variantes del robot en diferentes tipos de carros permite ajustarse a distintos terrenos y cultivos. Esta flexibilidad asegura que el sistema pueda operar eficazmente en diversas condiciones, aumentando su utilidad práctica y haciendo la tecnologÃa accesible para distintos tipos de productores agrÃcolas. Drones:
Incorporar drones complementa el trabajo terrestre con monitoreo aéreo, permitiendo una detección rápida y precisa de plagas, enfermedades y condiciones del cultivo. Esta integración mejora la toma de decisiones y permite aplicar tratamientos localizados, optimizando recursos y reduciendo el impacto ambiental.
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