ARTÍCULO ORIGINAL

Sistema de registro de temperatura-humedad aplicado a robot hexápodo para polinización artificial en la agricultura

Luis Tonatiuh Castellanos-Serrano² 
http://orcid.org/0000-0002-1071-3923

Gaudencio Sedano-Castro² 
http://orcid.org/0000-0002-1628-4111

María Victoria Gómez-Águila² 
http://orcid.org/0000-0001-9603-2856

José Alfredo Castellanos-Suárez² 
http://orcid.org/0000-0001-8950-1992

Carlos Daniel López-Morales² 
http://orcid.org/0000-0002-0542-6188

²Universidad Autónoma Chapingo, Texcoco de Mora, Edo. México, México.

RESUMEN

En el presente artículo se expone los resultados de investigación, en el diseño de un módulo de radio frecuencia que permite el envío de datos de humedad y temperatura, a un Host-Local para la administración de la información en una base de datos, la operatividad del sistema se logró por medio del diseño de una Interfaz Gráfica de Usuario, la cual se diseñó en lenguaje JAVA, el módulo emisor es instalado en el dorso de un robot hexápodo, diseñado para caminatas complejas en terrenos de agricultura, que a futuro tiene la misión de realizar procesos de polinización artificial. Se exponen los objetivos técnicos del proyecto, también los mapas del diseño de software a través del recurso de diagramas UML, la descripción de las capas de la arquitectura de software para el envió de datos, el diseño de la GUI y su conexión con la base de datos local creada en MySQL, finalmente se muestran las evidencias gráficas del funcionamiento del sistema, montaje en el robot hexápodo y las conclusiones técnicas con metas para trabajar en resultados a futuro.

Palabras clave: módulo emisor; base de datos; Interfaz Gráfica de Usuario; arquitectura de software

INTRODUCCIÓN

La robótica en la agricultura es un tópico que ha tomado relevancia en el contexto de la llegada de la revolución digital, llámese agricultura 4.0 (automatización) o la vertiente de una nueva definición de agricultura nombrada 5.0 (robótica e inteligencia artificial), es una dicotomía de discusión meramente teórica, pero en la práctica, las tecnologías de IoT, BigData, realidad aumentada, machine learning, etcétera, son herramientas que están abarcando nuevos terrenos para transmutar las formas de la agricultura popular, mecanizada o automatizada en los nuevos formatos de la robotización del campo.

La robótica encierra un abanico de múltiples formatos desde los VANT’s o mejor conocido como drones hasta robots tipo androides que un día no muy lejano serán una herramienta de la ciencia ficción aplicadas a nuestra realidad de evolución tecnológica. Los robots inspirados en la zoomorfología de insectos es una de las muchas vertientes de los tipos de robots aplicativos que se encuentran en desarrollo, entre ellos se encuentran los robots de formato hexápodo, dispositivos bio-inspirados en los insectos, arácnidos y otros, normalmente existen robots trípodes, cuadrúpedos y hexápodos, a los cuales, entre sus ventajas existen la fácil adaptación en terrenos complejos, dado por su anatomía un robot hexápodo puede desplazarse en terrenos complejos gracias a la flexibilidad mecánica de sus eslabones que permiten mantener su centro de masa en un punto de equilibrio estable (^{Barrientos, 2002}; ^{Zabalza y Ros, 2007}; ^{Medina, 2016}; ^{Miret, 2016}; ^{Mercader, 2017}; ^{Rubio y Daniel, 2017}; ^{Alvarado et al., 2019}; ^{Pomba, 2019}). Por otro lado, la adquisición de datos en la caminata de estos robots para el acervo de información en base de datos es una tarea imprescindible, existen diferentes formas para realizar esta actividad, desde la recolección de registros para ser resguardada en memorias en la creación de un historial, hasta el envío en tiempo real de los datos de recolección con herramientas IoT (^{Thompson y Aguayo, 2009}; ^{Medina, 2016}; ^{Mickle, 2016}; ^{Miret, 2016}; ^{Cajal, 2018}; ^{Marlin P. Jones and Associates inc, 2018}; ^{Pomba, 2019}).

Algunos sistemas inspirados en el desplazamiento de robots tipo hexápodo se encuentran en trabajos como “Implementación de un sistema de mapeo y localización a un robot hexápodo enfocado en la exploración del entorno y monitoreo de temperatura” ^{Alvarado et al. (2019)}, por otro lado trabajos como: “Diseño e Implementación de un Sistema de Localización y Mapeo Simultáneos (SLAM)” ^{Barrientos (2002)}; ^{Narváez y Yandún (2013)}; ^{Cajal (2018)}, permiten el mapeo de robots en procesos de caminata compleja, aplicando algoritmos inteligentes para la mejora de los procesos, finalmente, en el tema de adquisición de datos aplicados en la agricultura, se implementan técnicas de telemetría para la creación de redes LAN en la administración puntual de invernaderos, como bien, lo explica el trabajo de: “Sistema inalámbrico de monitorización para cultivos en invernadero” (^{González et al., 2012}).

MATERIALES Y MÉTODOS

Características generales del proyecto

Los resultados esperados son un prototipo de robot hexápodo explorador de terrenos complejos para aplicación de polinización artificial de cultivos, las metas del proyecto están divididas, en corto, mediano y largo plazo, para ello se realizarán actividades diversas en un laboratorio virtual para la simulación y pruebas, también la manufactura de aditamentos que van desde el fuselaje hasta los módulos complemetarios, y finalmente pruebas físicas. Se realizará el diseño de un módulo RF para adquisición de muestras de temperatura (°C) y humedad (%RH) con matriz de geolocalización para ser almacenados en un Local-Host (Punto de acceso de base de datos local), teniendo como producto de análisis: 1) Módulo Receptor RF 2.4 Ghz con conexión COM; 2) Módulo Emisor RF 2.4 Ghz tipo gadget para montaje superficial en dorso de robot hexápodo. Esto es tan solo una fase de todos los elementos que componen al objetivo final, en el siguiente diagrama se pueden observas las metas del proyecto:

FIGURA 1 Metas de ingniería para robot hexapodo en procesos de polinización artificial (Autoría Propia). Requerimientos de la Aplicación. 

Objetivo técnico del implemento: Diseño de sistema de adquisición de datos en forma remota de temperatura-humedad.

Características técnicas:

• Módulo emisor y receptor inalámbrico RF de 2.4 Ghz con rango de envió de datos de 2 Mbps y bajo consumo

• Diseño de PCB’s en formato SMD con ergonomía de instalación de componentes

• Diseño de Firmware de hardware e interfaz de alto nivel para gestión dinámica y sencilla operatividad

• Flexibilidad de montaje para módulo emisor de fuselaje del robot

• Carcasas de protección para módulo receptor

Requerimientos de software: Interfaz Gráfica de Usuario (GUI) para control y administración del sistema remoto, en la gestión y administración de las tomas de muestras de temperatura y humedad en el punto de geolocalización obtenidos.

Especificaciones de caso de uso del software: Tabla 1.

TABLA 1 Descripción de caso de uso de la aplicación de escritorio general (Autoría Propia) 

Caso uso	Especificaciones
Actor	Usuario
Descripción	Aplicación de escritorio en formato formulario, con opciones para realizar conexión COM, visualizador adquisición de datos inalámbricos, conexión con base de datos local para la administración de lotes de registros, consulta, modificación y eliminación de datos.
Precondiciones	Compatible con sistema operativo Windows 10 o superior, instalador en forma “.exe” compatible con JDK 17.0.1 y .Net Framework 3.5 o superior como requerimientos mínimos. No se requiere conexión a internet
Actividades	Administración de conexión de puerto COM Envió de datos por puerto COM Despliegue de datos de entrada en tiempo real Administración de resguardo de información en BD de Local-Host Consulta de lotes de registros por intervalo de fechas o todos los registros Eliminación y edición de registros almacenados

Proceso para selección del sensor de humedad-temperatura

Los datos de temperatura y humedad relativa son captados por un sensor HTU21D, el punto de decisión del dispositivo de adquisición de datos no fue mera casualidad, se procedió a realizar una búsqueda profunda de los diferentes sensores, colocando como aspecto primordial los criterios siguientes:

1. Accesibilidad de compra del producto

2. Stock de venta

3. Evitar importaciones

4. Características operativas técnicas

La mayor cantidad de sensores de temperatura y humedad ofrecen rangos de precisión que van en humedad relativa de ±2 %RH hasta ±5 %RH con un promedio de Histéresis de humedad: ± 1% RH, y en temperatura ±2°C hasta ±1°C con tiempos aproximados de medición de 50ms-2s, para ello el estudio técnico de los datasheets (hojas técnicas) de los sensores disponibles a partir del criterio discriminativo de búsqueda anteriormente descrito, dio como resultado la Tabla 2 siguiente:

TABLA 2 Reporte técnico de producción del cuerpo mecánico del robot hexápodo(Autoría Propia) 

Matrícula Sensor	Temperatura (°C)			Humedad (%RH)			Tiempo de Medición	Interfaz
	Rango	Precisión	Resolución	Rango	Precisión	Resolución
DHT11	0-50	<±2	1	20-80	±5	1	1 - 6 s	Digital
DHT22	(-40) - 80	<±0.5	0.1	0-100	±5	0.1	2s	Digital
HTU21D	-40-125	±0.3	0.01	0-100	±2	0.04	>0.5 s	I^2C
SHT3x-DIS (SHT30) (SHT31) (SHT35)	(-40) - 125	±0.2 ±0.3 ±0.3	0.015	0-100	±1.5 ±3 ±2	0.01	8s para RH >2s para temperatura	I^2C
SHT1x (SHT11) (SHT15)	(-40)-123.8	±0.5@25 ±0.4@5-40	0.1	0-100	±3.5 ±2.0	0.03	4s para RH 5-30s para temperatura	I^2C
SHT7x (SHT71) (SHT75)	(-40)-123.8	±0.5@25 ±0.4@ 5-40	0.1	0-100	±3.5 ±2.0	0.03	4s para RH 5-30s para temperatura	I^2C
AMT1001	0-50	0.5	1	20-90	±5	1	10s	Analógico
HDC1080	5-60	±0.2	0.1	0-100	±2	0.1	15s	I^2C
BMP280	(-40)-85	±1	0.01	0-100	±3	1	2ms	I^2C

Bajo los aspectos de análisis técnico, financiero y logísticos de compra del producto, la opción más viable fue el sensor HTU21D, el cual ofrece un equilibrio entre rendimiento-precio, con lo cual la incorporación de este dispositivo es el medio clave para la primera fase del robot en la recolección de muestras de temperatura-humedad en terrenos complejos (^{TE. Connectivity, 2015}).

Arquitectura general de la aplicación

Lo datos capturados de temperatura (°C) y humedad relativa (%RH) se distribuirán de forma remota vía inalámbrica a un dispositivo transceptor con interconexión de modalidad Half Duplex, teniendo el paquete de datos la estructura de “Dirección-Paquete-Bit_paridad” por comunicación inalámbrica de Radio Frecuencia (RF) a 2.4 GHz con una tasa de transmisión de 2 Mbps, esto gracias a la implementación de un par de módulos transceptores de la familia Nordic nRF24L01 (^{Nordic, Semiconductor, 2018}; ^{Wrapper , AutoCloseable, 2020}). La ubicación será administrada por un módulo GPS GY-GPSV3-NEO basado en el IC NEO-6M-0-001 según ^{Ublox (2011)} el cual retorna geolocalización de latitud y longitud, el flujo de transmisión de datos se puede apreciar en el siguiente diagrama de comunicación (Figura 2):

FIGURA 2 Matriz de Flujo de Información-Diagrama UML de Clases (Autoría Propia). 

La Descripción operativa de la matriz de Flujo de Información-Diagrama UML de Clases se aprecia en la Tabla 3.

TABLA 3 Descripción operativa de la matriz de Flujo de Información-Diagrama UML de Clases (Autoría Propia) 

Sección	Descripción
Hexapodo Embedded System	El “Electronic Control” interconecta los componentes para distribuir el flujo de datos de información, para ello el sistema embebido del robot está basado en 2 secciones de procesamiento: MCU ATMEGA 2560 Raspberry Pi 4 Model B El primero es un microcontrolador que se encarga de procesar los datos de GPS, sensores, comunicación RF y control de driver de servomotores, con esta estrategia se depura la información, para dejar el procesamiento de la visión artificial al “Raspberry” y así no saturar con tareas se subprocesos al CPU y maximizar los tiempos de procesamiento. Haciendo uso de la librería OpenCV; se diseñó un algoritmo en código Python para exponer la imagen y separarla en canales, con ello implementar las operaciones para realizar el cálculo de NDVI; lo cual posteriormente genera una matriz de bloques de pixeles y ejecuta un mapeado o coloreado completo de la imagen, a lo cual es posible ejecutar un algoritmo multiproceso para la detección oportuna de cultivos, esto gracias a la implementación un módulo NoIR que cuenta con un sensor Sony IMX219 de 8 megapíxeles, con la cualidad de no emplear filtros para infrarrojos, lo que permite obtener una banda de procesamiento de infrarrojo cercano, la conexión se logra por medio de una interfaz CSI-2 (Camera Serial Interface 2) que opera en las capas físicas MIPI C-PHY y / o MIPI D-PHY Los datos depurados son enviados al transceptor nRF24L01, que envía los buffers de información al “Embedded Communication System”, para su depuración oportuna como son, datos de proceso de instrumentación, localización y detección de Visión Computacional Para el control de los servomotores se hizo uso de un driver Pca9685 el cual se comunica por protocolo I^2C con salida de 12 bits en resolución de 4us en frecuencia de 60 Hz operativa, para ello se implementó una batería tipo LIPO de 1300mah 11.1v 3s 30c, lo que permite obtener la corriente necesaria para para la alimentación de los 18 servomotores que componente el sistema electromotriz, en este punto cabe aclara, que el driver Pca9685 tiene la gestión soportada de 16 canales de control, por lo cual los otros 2 servomotores sobrantes son controlados directamente por el ATMEGA 2560, a través de sus pines PWM y el algoritmo de programación
Embedded Communication System	Esta unidad contiene una PCB Main que gestiona la comunicación Half-Duplex entre el “Hexapodo Embedded System”, de esta maneta el módulo funge como un intermediario para las gestión del tráfico de datos, por un lado el transceptor nRF24L01 que interconecta inalámbricamente con el robot, cuando el la información es mediada por la tarjeta main, de este modo la gestión se realiza por protocolo RS-232 intercomunicado por un driver de interconexión UART/USB, la información es enviada a la computadora para ser procesada y desplegada por una Interfaz Gráfica de Usuario
PC	La intercomunicación entre el “Embedded Communication System” y PC, se da por la interconexión USB, la información es recibida y enviada bajo este protocolo, y la forma operativa la gestiona una Interfaz Gráfica de Usuario, diseñado en lenguaje JAVA, haciendo usos de las clases para el diseño de la GUI, gestión de SGBD y la comunicación UART, de este modo el resultado gráfico permite realizar la operación del sistema de forma remota. Entre las actividades más importantes es el procesamiento de las variables de temperatura y humedad proporcionados por el robot, también los puntos de geolocalización de los puntos de muestras, el antecedente de la detección de la visión computacional, etc.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Aplicación de Escritorio basada en JAVA

La base de datos se implementa de forma local para almacenar la información de los registros conforme la periodicidad de recolección de muestras de °C-%RH, la primera sección de almacenamiento y gestión se ejecuta en el sistema embebido de control bajo una estructura de almacenamiento en listas enlazadas en formato de colas, así de este modo el desencolamiento de información se realiza por conexión alámbrica o petición inalámbrica al sistema principal.

La información que llega a la computadora es resguardada en una BD Local gestionada por XAMMP en MySQL con el Port genérico “3306”, la información COM recibida es mediada por JAVA a través del driver de ORACLE “mysql-connector-java”, conocido como JDBC (Java Database Connectivity) el cual es el driver que contiene las API para realizar una conexión e intercomunicación con el lenguaje de SQL ^{Pal (2020)}; ^{Wrapper AutoCloseable, (2020)}; ^{Oracle (2022)} para la administración de los comandos tanto del DDL (Data Definition Language) y el DML (Data Manipulation Language) (^{IBM, 2021}). De forma importante diseñar los métodos con el uso soporte del DML implementando un algoritmo para consultar, insertar y actualizar la información de la BD local creada.

La interacción con el usuario se logro diseñando una GUI en la IDE “Apache NetBeans”, la cual se puede apreciar a continuación en la Figura 3:

FIGURA 3 Formulario principal de control (Autoría Propia). 

La presente interfaz gráfica cuenta con 5 bloques importantes que se pueden apreciar en la Tabla 4:

TABLA 4 Descripción operativa de la matriz de Flujo de Información-Diagrama UML de Clases (Autoría Propia) 

Sección	Descripción
Conexión COM	EL cual contiene un componente ComboBox para seleccionar los puertos COM disponibles al ejecutar el método Conectar() de la clase conexionJavaMySQL
Variables de entrada puerto COM	Compuesta por 4 label’s donde se retornan los datos del Stirng suministrado por la conexión COM, la recepción es un String con el formato “temperatura + humedad + longitud + latitud”, con ayuda del método substring() es posible separar la cadena y realizar el “cast” posible de ser necesario y prepararlo para el envío a la BD Local o la tabla
Envío de datos	Compuesto por 2 Button’s, el primero permite realizar la activación de solicitud y el segundo envía el comando de desactivación
Tabla de Datos	Esta instancia está vinculada el GrupBox de “Bases de datos”, a través del evento MouseClicked despliegan los registros actualizados para el usuario de primer plano. La función importante consiste es detonar la actualización y consulta de datos en tiempo real.
Bases de Datos	Este bloque es subdidido en 3 partes: 4. Estado de conexión: El cual permite el monitore de la conexión y en su defecto la activación y desactivación manual de método conectar() del Packages “conexion” 5. Búsqueda de Registros: Es un contexto de aditamentos para realizar la búsqueda de registros, se proporcionan dos opciones, el primero permiten realizar la búsqueda de registros de un punto de inicio a final de fechas para ello se invoca una consulta de SQL del tipo conjunción (operador and) para delimitar el espectro de búsqueda en un espacio es delimitado de la BD. En la segunda opción se implementa una consulta “SELECT * FROM” para desplegar en la “Tabla de Datos” todos los registros almacenados en la BD Local de MySQL 6. Edición de Registros. Vinculado con el evento clic de la JTable que cuenta con 6 TextField y 2 Button´s, los TextField’s exponen los valores capturados de la descomposición de cadena recibida de la conexión COM, los cuales se manifiestan del evento MouseClicked de la JTable desplegando los datos y habilitando la opción de borrar y editar, respectivamente para realizar las opciones de delete y update de las Querys ejecutadas por la interfaz “Statement”

Para el diseño de la Interfaz Gráfica de Usuario (GUI) en su arquitectura de programación se hizo uso del paradigma orientado a objetos basado en el lenguaje JAVA, con ayuda de los componentes Swing se realizó el diseño de la dashboard de usuario, estructurando así un programa basado en paquetes, interfaces y clases, un mapa completo se puede apreciar en el siguiente diagrama UML de clases (Figura 4):

FIGURA 4 Diagrama UML de Clases del Formulario Principal de operación (Autoría Propia). 

A continuación, las Tablas 5 y 6 explican la operatividad del diagrama UML de clases:

TABLA 5 Descripción de paquetes y clses del Formulario Principal (Autoría Propia) 

Packets	Clase	Descripción
MainProject	MainForm	Es un JFrame que contiene la arquitectura gráfica mostrada en la Figura 1, compuesto por 7 atributos públicos principales que permiten obtener de la implementación de Thread’s los datos de la conexión serial para desplegar la información en la jTable, jTextField y JLabel de los datos adquiridos por el receptor. Posteriormente cuenta con 1 método público y 6 métodos privados, los cuales son las acciones principales de los componentes de interacción con el usuario como con la inicialización de los componentes, los objetos que interactúan con los eventos click y la acción que estos realizan, y finalmente los métodos de segundo plano para estabilizar la funcionalidad del programa.
	conexionSerial	Esta clase es una agregación de la clase “MainForm”, se observa de esta forma dado que la conexión COM sea exitosa o no, se puede seguir operando el Form principal (realizando acciones como consulta de la información de la BD local), está compuesta por 10 atributos públicos y 10 métodos, que en conjunto garantizan la conexión COM entre el módulo receptor y el formulario.
conexión	conexionJavaMySQL	Forman una asociación fuerte con la clase “MainForm”, dado que la operatividad de consulta y resguardo de información den la BD Local depende del éxito de la conexión, para ello el paquete contiene la clase “conexionJavaMySQL” que depende de la librería mysql-connector-java, configurando sus 5 atributos de la siguiente forma: bd="bdhexapodotemphumgps"; url="jdbc:mysql://localhost:3306/"; user="root"; password=""; driver "com.mysql.cj.jdbc.Dri”. Podemos realizar la interconexión a la BD Local y haciendo uso de la Interfaz “Statement” operar las instrucciones del Data Manipulation Language (DML) de SQL.

TABLA 6 Descripción de los componentes de comunicación del formulario Principal (Autoría Propia) 

Componente	Descripción
Interfaz <<Statement>> (ORACLE, 2022)	Permite hacer uso de la creación, para ejecutar las consultas y las actualizaciones de los comandos SQL para la administración de la BD Local.
BD Local MySQL	BD Local llamada “bdhexapodotemphumgps” gestionada por XAMMP en MySQL con el Port genérico 3306, la cual contiene una tabla llamada “DatosMuestra” que tiene como Primary Key al campo IdMuestra y asociado a los campos: Fecha, Temperatura, Humedad, Latitud y Longitud, todos del tipo string para la n cantidad de registros que se pretenden administrar.

Sistema embebido receptor y emisor

Se realizaron los procesos de manufactura electrónica y mecánica del sistema de emisión y recepción de datos de humedad-temperatura, en el caso del módulo receptor, se diseñó bajo un enfoque de ergonomía y adaptabilidad, aplicando sistemas CAD se diseñó la carcasa de protección en impresión 3D con material PLA+, y se manufacturo la PCB en formato SMD, el resultado se puede observar en la Figura 5 siguiente:

FIGURA 5 Prototipo de módulo receptor de información. 

Para el caso del módulo receptor, se embebió la electrónica para crear un dispositivo de fijación por medio de 4 tornillos en las esquinas para la sujeción en el robot hexápodo, la conexión de alimentación y datos entre el módulo y el robot se realiza con un cable del tipo Jst-xh 2.0mm macho-macho de 5 pines, el resultado de manufactura del módulo se puede observar en la Figura 6 siguiente:

FIGURA 6 Protitpo de módulo emisor de información. 

Instalación de módulo en robot hexápodo

La propuesta general del robot hexápodo de exploración de terrenos complejos de agricultura, tiene como finalidad a largo plazo el proceso de polinización artificial, por lo tanto los aditamentos que tiene disponibles son módulos que pretenden instalarse conforme al avance continuo del desarrollo técnico, la forma general propone un robot de 6 extremidades con 3 grados de libertad en cada pierna, de esta forma el módulo emisor (°C-%RM-Latitud/Longitud) se instala en la parte superior del fuselaje central del hexápodo, con el propósito de dispersar el poco peso en su centro de gravedad y también exponer en buena posición la antena para el envió de los datos en formato RF en el proceso de exploración (Figura 7).

FIGURA 7 Simulación 3D en Belnder de vista isométrica de robot hexápodo explorador de terrenos complejos en la agricultura (Autoría Propia). 

Pruebas en tiempo real

Los datos que entran en forma de String son separados por el algoritmo y reportados en la tabla, también se envía un “JPanel” para acusar la recepción de los datos y la escritura en la BD de MySQL:

FIGURA 8 Aplicación de escritorio en proceso de recepción de información y resguardo de registro en la BD Local. 

La Figura 8, muestra los resultados en tiempo real del flujo de información descrito en el Diagrama 1, donde el módulo emisor envía la información remota de temperatura y humedad, y el dispositivo emisor la recibe para ser enviada y procesada por la aplicación JAVA para su administración en la BD Local.

El botón de “Limpiar tabla” quita los registros de la tabla, con ello se puede realizar 2 tipos de consulta, primera por fechas de inicio fin como se muestra en la Figura 9 a continuación:

FIGURA 9 Busqueda de registro por intervalo de fechas. 

También es posible seleccionar los registros en el contenedor de Edición de registros en el cual se colocarán los campos actualizados con la información seleccionada, si se modifica alguno de los 4 campos, y se le da clic en el botón de “Editar Registro”, dicho registro será editado tanto en la tabla y en la BD local, Si se selecciona un registro de la tabla y se le da clic en el botón “Eliminar Registro”, el registro será eliminado de la tabla y de la BD local (Figura 10):

FIGURA 10 Actualización y elimincación de registros. 

CONCLUSIONES

La instrumentación para la recolección de datos en la agricultura es una herramienta con alto espectro de aplicación, posteriormente la administración de los datos obtenidos debe ser asistido por sistemas informáticos que permitan flexibilizar el trabajo de depuración. El presente proyecto mostró evidencia de un sistema informático orientado a procesos de la agricultura, el reporte de resultados se orienta en los procesos técnicos del diseño de hardware y sobre todo de software, poniendo a disposición estos esfuerzos es posible crear sistemas complejos que ayuden en un futuro a los agricultores en el conocimiento y uso de las técnicas de la agricultura de precisión, a través de sistemas informáticos que acusen o dispongan de información depurada y flexible que permite realizar la toma de decisión.

En esta primera fase se reportó el envió de dos variables, pero el software se puede potenciar para poder administrar mayor cantidad de datos; obvio, el robot hexápodo puede expandir sus cualidades y deberá dotarse de otros actuadores o instrumentos que permitan su recolección y procesamiento de las señales, la cual desde un inicio se consideró en su diseño mecánico para hacerlo modular en los procesos de la agricultura en los que tenga que desempeñar la tarea de polinización.

Se usaron diferentes recursos de la ingeniera de software para poder representar los resultados como fueron las tablas de cada caso de uso, los diagramas UML, las tablas operatividad de las partes del software, etc. Gran cantidad del tiempo para el diseño del sistema se centró en el diseño de software tanto a nivel hardware, GUI y bases de datos.

El proyecto en su conjunto es una sub esfera de la totalidad que lo compone, la adquisición de muestras inalámbricas, permitirán a futuro la operatividad remota del robot hexápodo en la exploración de terrenos complejos en la agricultura, la comunicación dúplex, permitirá el envío y recepción de datos para los procesos de exploración, a futuro, cuando el módulo de visión computacional se incorpore, se pretende realizar la exploración en cultivos para implementar técnicas de polinización invasiva en algunos cultivos como puede ser flores, los puntos de control tomarán la geoposición y la toma de temperatura y humedad para su posterior estudio, por lo tanto esta fase era indispensable de ser diseñada e implementada para continuar con los diseños de robótica a futuro.

Finalmente, la importancia que este tipo de proyectos aporta en la agricultura, coloca a México en vías de la independencia tecnológica mostrando evidencia de la capacidad ingenieril y de investigación que tenemos como país, así como en sistemas computacionales, electrónica, instrumentación, robótica. En su conjunto son factores para el desarrollo de herramientas de la agricultura de precisión.

REFERENCES

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Recibido: 23 de Abril de 2022; Aprobado: 14 de Septiembre de 2022

^*Author for correspondence: Luis Tonatiuh Castellanos-Serrano, e-mail: [e-mail], [e-mail]