Farmaid: Robot Autónomo para Detección y Marcado Preciso de Enfermedades en Plantas

Farmaid es un robot compacto, alimentado por batería, que recorre invernaderos de forma autónoma, aprovechando modelos avanzados de visión artificial para identificar plantas enfermas y marcarlas con tinte no tóxico y ambientalmente seguro. Al reemplazar inspecciones manuales, reduce drásticamente el tiempo de trabajo y elimina inconsistencias que surgen de dispositivos móviles dispares usados por trabajadores agrícolas.

Inspirado en la investigación de PlantVillage y IITA, el equipo adaptó la plataforma open‑source DonkeyCar para crear un robot que se mueve sin dañar cultivos ni suelo. El sistema usa doble cámara Raspberry Pi –una enfocada al follaje para clasificación de enfermedades, la otra frontal para navegación sin obstáculos. La inferencia de redes neuronales corre localmente en las Pis, permitiendo decisiones en tiempo real sin dependencia de nube.

Beneficios clave incluyen:

• Marcado de enfermedades uniforme y repetible en toda la finca.
• Eliminación de etiquetado manual con móvil, reduciendo tiempo de inspección hasta 70 %.
• Huella operativa baja, permitiendo despliegue en múltiples fincas sin costosos cambios de equipamiento.

Retos de ingeniería centrales fueron:

• Diseñar chasis bastante pequeño para no aplastar plántulas tiernas.
• Garantizar navegación suave en sustratos variados de invernadero sin compactar suelo.
• Implementar mecanismo de marcado seguro y reversible usando tintes biodegradables.
• Montar entorno de prueba fiable y obtener dataset etiquetado para validación.

El equipo –miembros de los grupos Detroit y Ann Arbor Autonomous Vehicle Meetup– aportó experiencia en robótica, visión artificial y diseño mecánico. Sin presupuesto y compaginando trabajos a tiempo completo, establecieron flujo de trabajo robusto: videoconferencias semanales, repositorios GitHub compartidos y calendario de hitos claro. Pese a contratiempos iniciales con chasis prototipo y terreno irregular, refinamientos iterativos produjeron un marco robusto reforzado con metal que soporta motores de alta corriente y ruedas ligeras, evitando daño al suelo y manteniendo agilidad.

Poste de Cámara e Iluminación

Un poste ligero de fibra de carbono, conseguido en venta de garaje, se imprimió en 3D con doble montaje de cámara. Un panel solar de 1,2 V provee iluminación, mientras un sistema LED RGB 12 V personalizado –construido con luces de altavoz reutilizadas y difusor de botella de pastillas– da indicadores de estado en tiempo real. El controlador Arduino maneja los LEDs RGB vía relé, permitiendo codificación por color para estado de navegación y marcadores de enfermedad.

En conjunto, el robot Farmaid representa una solución escalable y de bajo coste para agricultura de precisión moderna, demostrando que hardware open‑source impulsado por voluntarios puede entregar impacto real y medible en monitorización de salud de cultivos.