Diseño de un robot agrícola de bajo costo para terrenos irregulares

Adaptation of the Rocker-Bogie system with local materials

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Abstract (es)

Este documento presenta el diseño detallado de un robot agrícola de bajo costo con sistema de suspensión Rocker-Bogie para navegación en terrenos irregulares característicos de zonas montañosas en México. El diseño adapta la tecnología desarrollada por NASA para exploración marciana, sustituyendo componentes aeroespaciales por materiales disponibles en ferreterías locales mexicanas. La metodología propuesta mantiene las relaciones geométricas críticas del sistema Rocker-Bogie (brazo rocker de 2.5 veces el diámetro de rueda, brazo bogie de 1.5 veces) utilizando perfiles estructurales PTR de 1¼", tubo redondo cédula 30, y rodamientos de carretilla. El sistema integra seis motores DC de 30 RPM controlados independientemente mediante Arduino Mega y drivers ZH-30A, alimentados por una batería LiFePO4 de 100Ah que proporciona 8 horas de autonomía. El diseño alcanza especificaciones de superación de obstáculos de 12.7 cm, navegación en pendientes de 30°, y una velocidad máxima de 0.8 m/s. El costo total de $19,950 MXN representa menos del 2% del precio de robots comerciales equivalentes. La propuesta establece una metodología replicable para democratizar la tecnología de agricultura de precisión en contextos rurales de países en desarrollo

Abstract (en)

This document presents the detailed design of a low-cost agricultural robot with Rocker-Bogie suspension system for navigation in uneven terrain characteristic of mountainous areas in Mexico. The design adapts technology developed by NASA for Martian exploration, substituting aerospace components with materials available in local Mexican hardware stores. The proposed methodology maintains the critical geometric relationships of the Rocker-Bogie system (rocker arm of 2.5 times wheel diameter, bogie arm of 1.5 times) using 1¼" PTR structural profiles, schedule 30 round tube, and wheelbarrow bearings. The system integrates six independently controlled 30 RPM DC motors via Arduino Mega and ZH-30A drivers, powered by a 100Ah LiFePO4 battery providing 8 hours of autonomy. The design achieves specifications of 12.7 cm obstacle climbing, 30° slope navigation, and maximum speed of 0.8 m/s. The total cost of $19,950 MXN represents less than 2% of the price of equivalent commercial robots, while maintaining construction feasibility with conventional workshop tools. The proposal establishes a replicable methodology to democratize precision agriculture technology in rural contexts of developing countries.