Diseño de un robot para registro de variables ambientales en invernadero

Brun Martínez, Mikel
Santolaya Sáenz, José Luis (dir.) ; Tardío Monreal, Enrique (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2017
Ingeniería de Diseño y Fabricación department, Expresión Gráfica de la Ingeniería area

Graduado en Ingeniería de Tecnologías Industriales

Abstract: El objetivo de este proyecto es el diseño de un robot para medir las variables ambientales y permitir el control constante de las condiciones de los cultivos dentro de un invernadero. El robot se encarga de recoger datos de temperatura, humedad, luminosidad y concentración de CO2 haciendo un recorrido programado por la instalación y enviando los datos a una estación central. Se han diseñado los sistemas electromecánicos que permiten el desplazamiento del robot y el registro de datos a lo largo del invernadero. Para ello, se han definido una serie de condiciones de operación, monitoreo y control, se han seleccionado los sensores de medida, se han propuesto soluciones de las diferentes partes del robot de acuerdo con las especificaciones iniciales y se ha desarrollado la programación que permite una realización autónoma de tareas. Para que el robot pueda recorrer el invernadero, se ha propuesto un diseño de vehículo que se mueve de manera controlada y tiene capacidad para realizar desplazamientos en línea recta y cambios de dirección. Además se ha incorporado un sistema de detección de obstáculos que envía una señal de alarma en el caso de que el vehículo quede detenido y no pueda realizar el recorrido previsto. El robot lleva incorporadas unas baterías recargables con autonomía mínima de una hora. Los datos tomados son enviados a una estación central desde la cual se establece comunicación mediante un dispositivo inalámbrico. Un ordenador portátil es utilizado como estación central. El microcontrolador elegido ha sido Arduino y el control de los dispositivos del robot se realiza con Arduino Ide. El lenguaje de programación soportado por Arduino Ide es C++. Todos los componentes electrónicos se han integrado dentro de un dispositivo móvil compacto, que dispone de un motor paso a paso para controlar desplazamientos y de un motor servo para realizar cambios de dirección. Los sensores para medida de variables son compatibles con el entorno de programación. Finalmente, el diseño propuesto ha sido construido y montado. A partir de este prototipo se han realizado las primeras pruebas de funcionamiento en un entorno físico de dimensiones reducidas.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado