Curso de Automatización y Robótica Agrícola

Lección 1 • Conceptos y Terminología Básicos de Automatización

Define automatización, mecanización y robótica como conceptos distintos. Construye un vocabulario compartido que se utiliza a lo largo de todo el curso.

Lección 2 • Desafíos Agrícolas que Impulsan la Automatización

Examina la escasez de mano de obra, la demanda de alimentos y las presiones de sustentabilidad. Conecta problemas del mundo real con categorías específicas de soluciones de automatización.

Lección 3 • Historia y Evolución de la Mecanización Agrícola

Rastrea la mecanización desde herramientas manuales hasta sistemas autónomos. Proporciona el contexto histórico que enmarca por qué surgieron las soluciones modernas de automatización.

Lección 1 • Tecnologías de Sensado de Suelo y Cultivo

Examina sensores que miden la humedad del suelo, nutrientes y salud del cultivo. Habilita directamente la aplicación de dosis variable y el mapeo de rendimiento que se tratan más adelante.

Lección 2 • Monitoreo Ambiental y Meteorológico

Cubre estaciones meteorológicas en finca y sensores de microclima. Apoya la programación del riego y el modelado de riesgo de plagas que se introducen en capítulos aplicados.

Lección 3 • Fundamentos de Sensores para Agricultura

Cubre principios de funcionamiento de sensores, exactitud y calibración. Establece la base de medición requerida para todos los capítulos posteriores de automatización.

Lección 4 • Sistemas de Adquisición de Datos y Registro

Cubre registradores de datos, nodos de cómputo perimetral y protocolos de comunicación de campo. Conecta la salida bruta del sensor con los sistemas de gestión de datos que se tratan a continuación.

Lección 1 • Fundamentos de GNSS para Agricultura

Explica los principios de posicionamiento satelital, fuentes de error y servicios de corrección. Establece la línea base de exactitud de ubicación necesaria para el guiado autónomo.

Lección 2 • Navegación Inercial y Fusión de Sensores

Cubre la operación de IMU y fusión de sensores basada en filtro de Kalman. Permite un posicionamiento confiable en entornos sin GNSS, como huertos e invernaderos.

Lección 3 • Mapeo de Campo y Sistemas de Coordenadas

Enseña datums geodésicos, proyecciones y creación de linderos de campo. Proporciona el marco espacial para mapas de prescripción y planificación de rutas autónomas.

Lección 4 • Modos de Dirección Automática y Guiado

Cubre modos de guiado por línea AB, contorno y curva adaptativa. Conecta la exactitud de posicionamiento con la reducción práctica de traslape y saltos de implemento.

Lección 1 • Morfología de Robots y Tipos de Plataforma

Revisa morfologías de robots con ruedas, orugas, patas y aéreos. Conecta los requisitos de terreno y tarea con criterios apropiados de selección de plataforma.

Lección 2 • Sistemas de Potencia y Gestión de Energía

Cubre arquitecturas de potencia de batería, celda de combustible e híbridas para robots de campo. Aborda el tiempo de operación, logística de recarga y opciones de cosecha de energía.

Lección 3 • Diseño Estructural y Durabilidad en Campo

Aborda la selección de materiales, protección contra ingreso y tolerancia a vibraciones para robots de exterior. Asegura la confiabilidad del hardware en condiciones agrícolas adversas.

Lección 4 • Efectores Finales para Manipulación de Cultivos

Examina pinzas, cortadores y boquillas de aspersión diseñados para el manejo delicado de cultivos. Apoya directamente los capítulos de robots de cosecha y aspersión que siguen.

Lección 1 • Planificación de Trayectoria y Control de Movimiento

Cubre planificación de cobertura, evasión de obstáculos y seguimiento de trayectoria. Conecta la teoría de navegación con escenarios de operación autónoma en campo.

Lección 2 • Fundamentos de Teoría de Control por Retroalimentación

Cubre control PID, criterios de estabilidad y métodos de sintonización. Proporciona la base de control aplicada a la regulación de dirección, velocidad y profundidad de implemento.

Lección 3 • Visión por Computadora para Guiado de Robots

Aplica procesamiento de imágenes y aprendizaje profundo a la detección de hileras de cultivo y reconocimiento de objetos. Permite comportamientos de navegación guiada por visión y cosecha selectiva.

Lección 4 • Seguridad, Detección de Fallas y Recuperación

Cubre temporizadores watchdog, paros de emergencia y máquinas de estado tolerantes a fallas. Asegura que los estudiantes diseñen sistemas que fallen de manera segura en entornos de campo.

Lección 1 • Percepción Remota y Exploración Aérea

Utiliza imágenes satelitales y de UAV para el monitoreo de cultivos y detección de anomalías. Integra datos aéreos en el flujo de trabajo de manejo de precisión.

Lección 2 • Apoyo a Decisiones y Software de Gestión Agrícola

Cubre sistemas de información de gestión agrícola y herramientas de decisión agronómica. Conecta datos de campo con recomendaciones de manejo procesables.

Lección 3 • Principios de Agricultura de Precisión y Zonas

Define zonas de manejo, variabilidad espacial y el ciclo de agricultura de precisión. Enmarca cómo las decisiones basadas en datos reducen insumos y mejoran el rendimiento.

Lección 4 • Sistemas de Aplicación de Dosis Variable

Examina control de secciones, controladores de dosis y formatos de archivos de prescripción. Vincula directamente el análisis de datos espaciales con el hardware de aplicación en campo.

Lección 1 • Automatización y Monitoreo de Ganado

Cubre sistemas automatizados de ordeña, alimentación y monitoreo de salud animal. Extiende los principios de automatización más allá de la producción agrícola a las operaciones pecuarias.

Lección 2 • Robots de Deshierbe Mecánico y Cultivo

Cubre robots de deshierbe entre hileras e intra-hilera que utilizan herramientas guiadas por visión. Proporciona una alternativa libre de químicos a los sistemas de aplicación de herbicidas.

Lección 3 • Robots de Cosecha para Cultivos Especiales

Aborda la detección de frutos, evaluación de madurez y operaciones suaves de pick-and-place. Integra habilidades de efector final, visión y planificación de movimiento.

Lección 4 • Aspersión Robótica y Aplicación Dirigida

Examina la aspersión puntual, aplicación adaptada al dosel y mitigación de deriva. Reduce el uso de químicos mediante un direccionamiento de precisión habilitado por sistemas de visión.

Lección 1 • Arquitectura de Red Agrícola y Conectividad

Cubre opciones de conectividad cableada, celular, LoRaWAN y satelital para fincas. Establece la columna vertebral de comunicación para sistemas integrados de automatización.

Lección 2 • Plataformas en la Nube y IoT Agrícola

Examina la gestión de dispositivos IoT, canalizaciones de datos en la nube e integración API. Conecta el hardware de campo con plataformas de análisis y apoyo a decisiones.

Lección 3 • Mantenimiento, Confiabilidad y Gestión del Ciclo de Vida

Cubre programas de mantenimiento preventivo, estrategia de refacciones y planificación de fin de vida útil. Mantiene el desempeño del sistema a lo largo de ciclos de vida operativos completos.

Lección 4 • Puesta en Marcha del Sistema y Pruebas de Aceptación

Define listas de verificación de puesta en marcha, puntos de referencia de desempeño y criterios de aceptación. Asegura que los sistemas desplegados cumplan las especificaciones operativas antes de la entrega.