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Construyen hábitat mecatrónico que aumenta la supervivencia de las orquídeas

Profesores y alumnos del Tecnológico de Monterrey en Guadalajara trabajaron en un invernadero que eleva la tasa de supervivencia de las plantas y la productividad de empresas dedicadas a su cultivo.

Investigadores de la Cátedra de Biomecatrónica del Tecnológico de Monterrey en Guadalajara, con financiamiento de Consejo Estatal de Ciencia y Tecnología de Jalisco, crearon un dispositivo que realiza las funciones de invernadero y controla variables ambientales que aumentan la vida de estas plantas.


TEC DE MONTERREY | AGENCIA INFORMATIVA / CARLOS GONZÁLEZ ANGULO

Lograr que el 90 por ciento de las orquídeas sembradas sobrevivan fue la meta que se trazó la Cátedra de Biomecatrónica del Tecnológico de Monterrey en Guadalajara.

Sus investigaciones los llevaron a elaborar un dispositivo que realiza las funciones de invernadero y controla variables ambientales que influyen durante su crecimiento elevando la tasa de supervivencia de las plantas y la productividad de empresas dedicadas a su cultivo.

El equipo, conformado por seis alumnos de Mecatrónica (IMT) y dos profesores de la Cátedra, dividieron las labores en tres grandes áreas: diseño y construcción de elementos mecánicos y carcasa del dispositivo, elaboración de la parte electrónica involucrada, así como el desarrollo de una aplicación y software para controlar todo.

El invernadero genera condiciones ambientales que se regulan electrónicamente por medio de la aplicación. La mecánica creada controla humedad, temperatura e iluminación. Esta parte incluyó el diseño de la tubería de riego de PVC y distintas válvulas o bombas, así como una carcasa o caja construida de acrílico negro soldada capaz de almacenar en esta etapa de prueba 16 orquídeas. Se controla desde el porcentaje de humedad, tiempo y cantidad de luz, hasta la automatización del riego.

La electrónica también fue totalmente diseñada por el equipo. Usaron un microcontrolador y elaboraron el circuito. La aplicación se desarrolló por medio del sistema operativo Android para controlar las variables ambientales mencionadas y se puede adaptar el programa de software para que de manera automática mantenga las condiciones requeridas por la planta. Todo esto, desde un celular.

Interacción amigable hombre-máquina

Enrique Aguayo, director de IMT y profesor de la Cátedra afirmó que el proyecto surgió del interés de una empresa dedicada a este rubro y, luego de someter la propuesta al Consejo Estatal de Ciencia y Tecnología del Estado de Jalisco (COECYTJAL), se realizó la investigación documental sobre los aspectos biológicos, para iniciar después la etapa de experimental.

"Primero hicimos un diseño conceptual. Posteriormente se hace el prototipo en físico; encontramos posibilidades de mejora, se hace una segunda interacción y se hace la interfaz hombre-máquina lo más amigable posible. Por eso se elaboró la aplicación Android para que a través de un módulo Bluetooth se comunique el invernadero con un celular", comentó.

Precisó además que la parte electrónica es la que determina por medio de sensores lo que deben hacer los ventiladores, el panel de leds, la bomba de agua, etc. La programación hace el análisis de estas funciones y ejecuta. El diseño mecánico implicó a su vez la decisión de los elementos a incluir y determinó su ubicación.

"Es importante involucrar a los alumnos en proyectos reales y que se enfrenten a situaciones en las que deben obtener un producto funcional. Eso, sin duda, para el campus es representativo porque estamos hablando de una experiencia totalmente profesional. Para la Cátedra nos permite vincularnos con la industria, realizar investigación tecnológica y aplicación de conocimiento a productos específicos", indicó Aguayo.

Sincronización y automatización

El principal reto fue la sincronización entre la aplicación y los circuitos electrónicos, porque las condiciones son muy cambiantes y pueden generar errores en la programación. "Teníamos que ser muy cuidadosos en las pruebas", dijo David Oliveros Martínez, alumno de noveno semestre de IMT y participante en el proyecto.

Sobre el propósito del invernadero, comentó que es muy interesante, pues así integraron electrónica, mecánica y programación en un sólo aparato. "Estamos ayudando a mejorar el ecosistema. Es una especie bonita y difícil de conseguir, entonces es algo de provecho que estamos haciendo en la Cátedra", agregó.

Este es un ejemplo en el que se integra la parte biológica con la mecatrónica y puede ser el inicio de una nueva línea de investigación de la Cátedra, que permitiría establecer condiciones óptimas para otras especies de la agricultura.

Las variaciones normales del ambiente permiten sólo una tasa de eficiencia de 40 por ciento; el invernadero ha logrado en esta etapa de prueba llegar hasta el 90 por ciento al controlar las variables mencionadas.

Los miembros de la Cátedra, luego de 18 meses de trabajo, calculan que a principios de 2015 se finalizará el proyecto. Por ahora continuarán las pruebas con orquídeas y se realizó una presentación ante representantes de COECYTJAL para mostrar avances.



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CARLOS GONZÁLEZ ANGULO
15.07.2014