Diseño Integral e Implementación de un Sistema Mecatrónico Automatizado e Inteligente para la Germinación de Semillas

Abstract

Este trabajo presenta el desarrollo de un sistema mecatrónico automatizado para la germinación de semillas, integrando robótica, sensores, actuadores e inteligencia artificial. Se emplea un robot Mitsubishi Melfa RV-7FC-D para la manipulación de macetas y el sembrado, con una Raspberry Pi como núcleo de control. El software, desarrollado en FastAPI y React, permite la gestión del sistema, incluyendo control robótico, monitoreo de sensores, control de actuadores, análisis inteligente de imágenes mediante una API GPT y control por voz con lenguaje natural a través de un modelo de lenguaje de gran tamaño (LLM). Además, se incorpora un Gemelo Digital. El diseño mecánico y eléctrico ha sido optimizado, y la gestión del proyecto sigue la metodología Scrum. Concebido como un demostrador tecnológico, el sistema muestra el potencial de la automatización agrícola y del uso de LLM para el control de sistemas mecatrónicos, fomentando su adopción en la industria.

This work presents the development of an automated mechatronic system for seed germination, integrating robotics, sensors, actuators, and artificial intelligence. A Mitsubishi Melfa RV-7FC-D robot is used for pot handling and sowing, with a Raspberry Pi serving as the control core. The software, developed using FastAPI and React, enables system management, including robotic control, sensor monitoring, actuator control, intelligent image analysis via a GPT API, and natural language voice control through a large language model (LLM). Additionally, a Digital Twin is incorporated. The mechanical and electrical design has been optimized, and project management follows the Scrum methodology. Conceived as a technological demonstrator, the system showcases the potential of agricultural automation and the use of LLMs for mechatronic system control, promoting their adoption in the industry.