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Esta primera fase de la metodología consiste en el estudio y análisis de la situación actual del proceso estudiado, en nuestro caso la fumigación de plantas de tomate en ambientes de casas de cultivo, con el fin de recabar la mayor información posible que permita el establecimiento de los requerimientos del sistema diseñado.

4.1.1 Análisis del proceso productivo

El uso de casas de cultivo para la producción agrícola en Venezuela ha tenido un auge importante en años recientes, debido a los beneficios que tiene este tipo de cultivo sobre los cultivos a campo abierto. El comienzo del uso de casas de cultivo en el país data de finales de la década de los 80 y su

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implementación al principio dependía de empresas privadas, pero en los últimos años han surgido planes impulsados por entes gubernamentales para la propagación de este tipo de cultivo a lo largo y ancho del territorio nacional.

Desafortunadamente desde el año 2004 no se tienen datos precisos referentes al número de casas de cultivo ubicadas en el país, pero de acuerdo al profesor Ramón Jaimez, biólogo y ecólogo tropical adscrito al Instituto de Investigaciones Agropecuarias, IIAP, de la Facultad de Ciencias Forestales y Ambientales de la Universidad de Los Andes, para el año 2010 se estimaba que habían unas 120 hectáreas cultivadas bajo ambiente de invernaderos y casas de cultivo, un número que sin duda en la actualidad es mucho mayor, dado el desarrollo que se le ha dado en los últimos 5 años a dicha modalidad en Venezuela.

El estado Monagas es una de las entidades con mayor productividad de tomate en el país, por lo que ha recibido un impulso de parte del gobierno central para incentivar el crecimiento en la producción tanto de este fruto, como de otros rubros cuyo cultivo se adaptan a las condiciones climáticas del estado. Con este propósito nació en el año 2012 la Base Agro-productiva Socialista Indio Maturín, la cual está ubicada en el sector “Las Cayenas” de la ciudad de Maturín y que es un proyecto desarrollado por la Fundación de Capacitación e Innovación para el Desarrollo Rural (CIARA).

La Base Agro-productiva cuenta con un vivero, una unidad de producción de abono, dos casas de cultivo, 44 canteros y 64 mesas organopónicas. Una de las casas de cultivo se utiliza para la producción de tomate y la otra para la producción de pimentón. Para objeto de esta investigación y como se ha venido mencionando, nos enfocaremos en el estudio y análisis de la primera casa de cultivo.

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Figura 11. Casa de cultivo de tomate de la Base “Indio Maturín”

La casa de cultivo tiene un área total de 800 m2 y es de tipo asimétrico con ventilación cenital, además de un área de desinfección por la que deben ingresar los operarios que entren a la zona de cultivo. La casa cuenta con 17 hileras de plantas de tomate, cada hilera consta de 125 bolsas de siembra, por lo que la casa de cultivo presenta un total de 2250 plantas de tomate. Hay 17 pasillos por los que se debe desplazar el sistema de fumigación móvil, los cuales tienen un ancho de 0,7 metros, además de esto la altura de las plantas de tomate varían desde 0,5 hasta los 3 metros de altura.

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Figura 12. Representación de las medidas de la casa de cultivo Fuente: Los autores

El terreno de la casa de cultivo por el que debe transitar el robot de fumigación es de tierra, presenta algunas irregularidades en su relieve y está cubierto por una lona de plástico de color blanco que funciona como repelente de la luz solar, para el sistema de control de la temperatura de la casa. El tipo de tomate cultivado en la casa es el “Hibrido halajana” el cual es de origen holandés y su producción está destinada a la venta directa al público, desde la misma Base Agro-productiva la cual cuenta con una zona de venta.

Figura 13. Vista de los pasillos e hileras de plantas de tomate Fuente: Los Autores

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4.1.2 Requerimientos del sistema

A través de las técnicas de observación directa y entrevista no estructurada efectuada a los encargados del cuidado de la casa de cultivo, se pudieron apreciar algunos requerimientos básicos para el diseño del sistema de fumigación automatizado. De acuerdo a los datos recabados se han determinado los siguientes requerimientos para el sistema a diseñar:

Tabla No 2 Requerimientos preliminares

4.1.3 Elaboración del plan preliminar

A través del análisis de la información recabada se estableció un plan preliminar de acción, enfocado a elegir opciones para atacar la problemática existente y que se adapte al objetivo de la investigación. Este plan presenta un resumen de las actividades necesarias para llevar a cabo el diseño del sistema robótico, y da un bosquejo de lo que será el desarrollo del proyecto. El mismo puede estar sujeto a cambios en sus actividades o en el orden de las mismas.

En primer lugar se deben establecer los requerimientos específicos de diseño para el sistema de fumigación robótico, en base a los datos recabados,

Requerimientos

Movimiento autónomo.

Desplazamiento a través de terreno irregular. Almacenamiento de solución fumigante.

Realizar el proceso de fumigación de manera continua. Capacidad de giro.

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la información suministrada de las fuentes primarias y las técnicas básicas de diseño de robots analizados en fuentes secundarias.

Luego se debe indagar sobre la tecnología necesaria para resolver los requerimientos establecidos anteriormente, para con esto tener un bosquejo de los componentes que integrarán el sistema diseñado. Se deben establecer módulos independientes, cada uno de los cuales tendrá una función específica en el funcionamiento total del robot, y estudiar las posibles opciones de diseño de cada módulo.

Se seleccionarán las tecnologías y mecanismos necesarios para la integración del sistema robótico, en base a los requerimientos y módulos establecidos previamente y a través de técnicas de selección que tomen en cuenta la funcionalidad de cada elemento y la adaptabilidad que presente este al sistema. Se integrarán los mecanismos seleccionados y se llevará a cabo el diseño físico del sistema robótico de fumigación.

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