PJ-M-110-HA Prototipo de dron reforestador

La reforestación se ha vuelto esencial para contrarrestar los devastadores efectos de los incendios forestales, que representan una seria amenaza para la biodiversidad y la estabilidad ecológica, especialmente en regiones como el Estado de México, donde se han registrado numerosos incendios. Estos eventos han causado pérdidas significativas de vegetación, degradación del suelo y contaminación del agua, generando una serie de impactos negativos en el medio ambiente y la calidad de vida de las comunidades locales. Ante esta problemática, los drones han surgido como una herramienta innovadora y altamente eficiente para facilitar la reforestación de áreas afectadas. Estas aeronaves no tripuladas tienen la capacidad de acceder a terrenos remotos y de difícil acceso, permitiendo la distribución rápida y precisa de semillas de girasol y pasto. En comparación con los métodos tradicionales, los drones ofrecen una velocidad hasta diez veces mayor y pueden cubrir grandes extensiones en períodos de tiempo considerablemente más cortos. Además, la programación de los drones permite un despliegue estratégico de las semillas, maximizando así las posibilidades de éxito en la reforestación. Aunque el costo inicial puede representar un obstáculo para una implementación más amplia, el uso de drones sigue siendo una alternativa prometedora para restaurar ecosistemas de manera eficiente y efectiva. Además, el continuo desarrollo tecnológico en este campo abre nuevas oportunidades para mejorar las operaciones de reforestación y hacer frente a los desafíos ambientales emergentes. Es fundamental tomar medidas preventivas y promover la colaboración entre diversos sectores para proteger nuestro entorno natural y preservar la biodiversidad.

La tecnología de drones se ha desarrollado para tomar imágenes y levantar modelos 3D además de muchas otras. Serviría el dron para un proceso de reforestación inteligente tomando muchos principios de prácticas agrícolas. Este proceso se enfoca en identificar áreas que puedan reforestar de otrora vez con ayuda de la inteligencia artificial, usando programaciones que nos ayudan a la repoblación de árboles. En la actualidad existen diferentes inteligencias avanzadas para diversos fines como programaciones y fotografías 3D, ayudándonos a tener una amplia visión del terreno o area que se reoblara.  La importancia de reforestar es revertir la erosión del suelo y revivir las cuencas hidrográficas. EL 95% de los incendios forestales son producidos por la mano del hombre esto provocando grandes daños ambientales por la destrucción de la cubierta forestal, pérdida de suelos fértiles, etc. Las zonas afectadas por incendios pueden ser dañinas para las personas debido a que puede tardar un gran periodo de tiempo si se trata de un área grande para los reforestadores seria una alternativa ya que el dron y su uso es de 6 a 10 veces más rápido que lo tradicional.

¿Qué son los drones?  Los drones tienen un gran potencial en áreas muy diversas, ya que puede desplazarse rápidamente sobre un terreno irregular o accidentado y superar cualquier tipo de obstáculo ofreciendo imágenes o capturando otro tipo de datos a vista de pájaro, gracias a los dispositivos que puede transportar (cámaras, sensores…) sin riesgos para las personas.Por eso los  drones en muchas de sus actividades, eligiendo el tipo de dron más adecuado y los sensores que se deben embarcar (cámaras, sensores lidar, etc.) en función del caso de uso y del tipo de datos que se desean medir en cada vuelo.Adicionalmente, el Digital Hub está promoviendo el uso de drones, ofreciendo soporte a los proyectos para poder entender mejor la regulación y estar al día de la normativa vigente) y creando una herramienta “FLY-AI” que permite entre otras cosas, gestionar de manera eficiente la documentación necesaria para el uso de drones, la aprobación interna de vuelos y la inspección de infraestructuras de manera automática mediante el uso de algoritmos de inteligencia artificial. En materia medioambiental los drones también suman. Un dron equipado con cámara termográfica puede darnos por ejemplo una visual muy completa del estado de un vertedero: puntos calientes, zonas de humedad, etc. o puede servir para sobrevolar zonas de vegetación extensas y facilitar así las tareas de mantenimiento de las mismas.

Ventajas de la reforestación por medio de drones: El uso de drones para la reforestación tiene muchas ventajas como ser de seis a diez veces más rápido que los métodos tradicionales y más barato que plantar árboles jóvenes.

“Los drones pueden acceder a zonas inaccesibles para los humanos. Estas son algunas de las razones por las que actualmente se utilizan para la reforestación.

“Los drones ayudan a reforestar áreas de bosque en donde se lleva a cabo primero un levantamiento de la zona a documentarse, luego selecciona el drone y el dispensador de semillas para enterrarlas o dejarlas en la superficie y realizar un registro para ver cómo se regenera el bosque”

La programación va más allá que cualquier idioma, pues también es un gran tutor cuando se trata de aprender a solucionar problemas, principalmente situaciones de lógica e ingenio. Es el arte de crear soluciones desde cero a paradigmas complejos a base de un pensamiento estructurado, lógico y creativo.

La programación informática interviene a partir de este punto. Esta potente herramienta forma una relación beneficiosa con el entorno del medio ambiente. De forma global, los profesionales que trabajan en la mejora del medio ambiente crean tecnologías que preservan, por ejemplo, la biodiversidad a través de programas.

Al trabajar con una metodología alternativa es posible llevar a cabo proyectos de restauración ecológica más diversos y en lugar de dispersar granos de una sola especie de pino se pueden combinar con otras Los incendios forestales pueden ocurrir en cualquier época del año, esto depende principalmente de la cantidad de materia combustible existente en el lugar y de su contenido de humedad, así como de las condiciones meteorológicas como la temperatura, pero sobre todo depende de las actividades humanas. Por lo que para evitar que se produzcan es posible adoptar medidas preventivas y todos debemos hacer algo para evitarlos, ya que las afectaciones son diversas, entre ellas la devastación ambiental, contaminación, pérdidas económicas y afectaciones a la salud de la población .Aunque los incendios forestales pueden ser benéficos para la recuperación ecológica, también causan pérdida de hábitats y especies. Recuperar esas áreas no siempre es fácil. Por eso es fundamental documentar este fenómeno.Un incendio forestal descontrolado puede arrasar todo a su paso, propagándose a gran distancia, sobrepasando ríos, carreteras y cortafuegos. En climas cálidos y secos hay más probabilidades de que se produzcan estos incendios. De media, cada año se producen entre 60.000 y 80.000 incendios forestales que destruyen entre 3 y 10 millones de hectáreas de bosques.Los incendios forestales aumentan los niveles de CO2 (dióxido de carbono) en la atmósfera, contribuyendo al efecto invernadero y al cambio climático, y contaminan el agua. Además, se generan cenizas y se destruyen los nutrientes de la tierra, volviendo los suelos infértiles. Los incendios en las zonas boscosas también provocan deforestación y erosión del suelo, propiciando inundaciones y corrimientos de tierra. Además, a nivel socioeconómico afectan en la pérdida de propiedades e infraestructuras, ya sea privadas o públicas, la pérdida de cultivos, etc.

Tipos de incendios Incendio superficial: se propaga sobre material como pasto y vegetación, hojas de árbol, pasto, leña pequeña, troncos caídos y arbustos bajos, de la superficie del suelo hasta 1.5 metros de altura. Incendio subterráneo: se propaga en material ubicado debajo de la superficie del suelo; como raíces, troncos podridos y otros materiales orgánicos, no producen llamas y generan poco humo.  Incendio aéreo: se propaga por la parte alta de los árboles o matorrales, arriba de 1.5 metros de la superficie del suelo, como ramas de árboles, copas, árboles secos y arbustos altos, producen la mayor generación de humo y puede observarse a largas distancias. Estos incendios pueden ser afectados de manera  directa tales como pérdida de animales, pérdida de la vegetación y degradación del suelo. Por otro lado, los efectos indirectos, van desde la erosión del suelo y la contaminación del agua hasta el ensuciamiento de represas y deslizamientos de tierra.

Construir y programar un dron que transporte y suelte esferas con semillas de pasto para reforestar un terreno

Debido a los incendios forestales algunas áreas verdes han  perdido su flora por lo que es necesario reforestar para ayudar a la naturaleza y así a diversos ecosistemas. Actualmente en el Estado de México se han registrado 7288 incendios  forestales en 32 entidades federativas, de esta el 97% correspondió a vegetación y el 3% a el arbóreo. Esto afecta al medio ambiente, ala perdida de animales, vegetacion y degradación de suelos, genera carbon negro y otros contaminantes que pueden afectar el agua, al igual que causa deslizamientos de la tierra. Un dron ayudará a repoblar los terrenos afectados por un incendio ya que su uso es de 6 a 10 veces más rápido que un método tradicional al igual que acceder a zonas inaccesibles para los humanos. El proceso del cultivo inteligente toma muchos principios de las prácticas agrícolas. El uso de los drones para permitir la reforestación es una gran oportunidad con beneficios enormes para explorar áreas nuevas para el cultivo de sembradíos. Se ofrece una alternativa a las personas que se dedican a reforestar para que faciliten su trabajo, o brindarles ayuda ya que muchas veces su oficio es una amenaza para ellos mismos, por eso un dron les ayudará a que su trabajo sea más eficiente. De acuerdo a la fundación Helix North gracias a los drones se pueden detectar de forma temprana las áreas calcinadas por el fuego y evitar que se extienda al resto del cultivo.

Si logramos construir y programar un dron que transporte esferas con semillas de pasto entonces lograremos reforestar un terreno.

Materiales

Mecanismo de plastico de maquina de chicles

Programacion

Semillas de girasol, arbol y pasto

Dron de prueba

Medio kilo de material organico (excremento de animales rumiantes)

Procedimiento:

1. Desarmar los componentes individuales de la máquina de chicles en específicos depósitos, cadena de engranajes y dispensador individual.
2. encapsular las semillas en una esfera de material orgánico
3. Realizar la programación para que el dron pueda hacer el recorrido de esparcir la bomba de semillas.

Construimos, programamos y adaptamos un mecanismo de una máquina de chicles para contener las bombas de tierra las cuales tienen 1.5 cm de diámetro, un peso de 5 gramos, tiene un color café fuerte, sin olor y con una consistencia dura y grumosa al tacto.

La máquina de chicles tiene una altura de 28cm y su base es de 15.5 cm, lo que principalmente usamos fue el “validador de monedas” el cual tiene 10 cm de altura y 7.4 cm de largo; también usamos el “carrusel”, este tiene 8cm de diametro.

El contenedor de bombas de tierra tiene una circunferencia de 49 cm, 15.6 cm de diámetro de la parte más ancha y 9.5 cm de la parte más pequeña.

El peso que soporta el dron de prueba aproximadamente es de 30 gramos. Cada 15 segundos va a avanzar 72 cm y va a tirar una bomba de tierra. Este proceso se va a repetir 10 veces y va a durar 150 segundos, equivalente a 2.5 minutos, en total el dron recorre 720 cm que son 7.5 metros aproximadamente.

Después de estar investigando, nos dimos cuenta que actualmente se han registrado 7,2880 incendios forestales en las 32 entidades federativas, los incendios pueden traer consecuencias como la pérdida de vegetación, degradación de los suelos y genera contaminantes que afectan el agua.

Es necesario reforestar esos terrenos para así ayudar a diversos ecosistemas, existe una alternativa para reforestar de una forma mas rapida y facil por medio de un dron que ayudará dando un recorrido para dejar bombas con semillas de girasol y pasto teniendo una distancia de 72 centímetros entre cada una; esto ayudará para facilitarles el trabajo a agricultores y para reforestar en zonas donde es difícil el acceso a personas.

El dron podría usarse como un recurso tecnológico que ayudara en un futuro a los agricultores para repoblar zonas donde las personas tengan dificultad para trabajar, aunque se establezca como prototipo debido al costo elevado, es solo una opción más ya que puede no ser tan útil para otras personas por las veces que se tendrá que llenar de bombas nuevamente.

El dron es un vehículo programable que puede usarse como un recurso para reforestar una área sin flora, de acuerdo a las pruebas que realizamos puede ser muy útil para reforestar una parte de un terreno, sin embargo debido al costo alto no puede ser viable para personas que quieran repoblar una área pequeña ya que se creó para que se usará en zonas grandes  sin embargo para esas áreas se necesita un dron de alta gama para que soporte una mayor cantidad de bombas de tierra, por ello se establece como un prototipo.

Reforestation has become essential to counteract the devastating effects of forest fires, which represent a serious threat to biodiversity and ecological stability, especially in regions such as the State of Mexico, where numerous fires have been recorded. These events have caused significant losses of vegetation, soil degradation and water pollution, generating a series of negative impacts on the environment and the quality of life of local communities. Faced with this problem, drones have emerged as an innovative and highly efficient tool to facilitate the reforestation of affected areas. These unmanned aircrafts have the ability to access remote and difficult-to-access fields, allowing for the fast and accurate distribution of sunflower and grass seeds. Compared to traditional methods, drones offer up to ten times greater speed and can cover large areas in considerably shorter periods of time. Additionally, the programming of the drones allows for strategic deployment of seeds, thus maximizing the chances of success in reforestation. Although the initial cost may represent an obstacle to broader implementation, the use of drones remains a promising alternative and effectively to restore ecosystems. And the continued technological development in this area opens new opportunities to improve reforestation operations and address emerging environmental challenges. It is essential to take preventive measures and promote collaboration between various sectors to protect our natural environment and preserve biodiversity.