Mecatrónica en la agroindustria: Integración de tecnologías en el cultivo de palma de aceite colombiano
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El cultivo de palma de aceite en Colombia enfrenta importantes desafíos asociados a la escasez de mano de obra, el aumento de los costos operativos y la necesidad de mejorar la productividad y
sostenibilidad del sector. En este contexto, la mecanización y la automatización agrícola se presentan como alternativas estratégicas para optimizar los procesos productivos y fortalecer la
competitividad de la agroindustria palmicultura. El presente trabajo de grado tiene como objetivo apoyar el desarrollo, la optimización y la adaptación de tecnologías mecatrónicas aplicadas al
cultivo de palma de aceite, mediante una metodología mixta que combina revisión bibliográfica, diseño experimental y validación en campo. Para ello, se desarrollaron cuatro líneas principales de
trabajo: la ampliación de conocimientos en el área mecatrónica y agrícola, el diseño y validación de un dispositivo automatizado de medición de nivel, el análisis del consumo energético de
aspersores eléctricos utilizados en labores de polinización y la propuesta de un sistema semiautomatizado para las rondas preventivas contra la pudrición del cogollo (PC). Como
resultado, se diseñó y validó un prototipo funcional de medición de nivel para tanque cenirrómetro, capaz de registrar de forma automática el nivel de agua, la temperatura y la humedad relativa, con
una correlación superior al 95% frente al método manual y una autonomía aproximada de 50 horas. Asimismo, se realizó un análisis comparativo del consumo energético de diferentes aspersores
eléctricos, identificando equipos más eficientes en términos de energía por litro aplicado. Finalmente, se planteó un sistema semiautomatizado que mejora la comunicación y coordinación
durante las rondas preventivas contra la PC, contribuyendo a una aplicación más segura y eficiente
de los productos fitosanitarios.
Abstract
The oil palm crop in Colombia faces significant challenges related to labor shortages, increasing operational costs, and the need to improve productivity and sustainability within the sector. In this
context, agricultural mechanization and automation emerge as strategic alternatives to optimize production processes and strengthen the competitiveness of the oil palm agroindustry. This
undergraduate thesis aims to support the development, optimization, and adaptation of mechatronic technologies applied to oil palm cultivation through a mixed methodology that
combines bibliographic review, experimental design, and field validation. Four main areas of work were addressed: the strengthening of knowledge in the mechatronic and agricultural fields, the
design and validation of an automated level measurement device, the analysis of energy consumption of electric sprayers used in assisted pollination, and the proposal of a semi-automated
system for preventive rounds against bud rot disease. As a result, a functional prototype for level measurement in a pan evaporimeter tank was designed and validated, capable of automatically
recording water level, ambient temperature, and relative humidity, achieving a correlation greater than 95% compared to the manual method and an autonomy of approximately 50 hours.
Additionally, a comparative analysis of the energy consumption of different electric sprayers was conducted, identifying more energy-efficient equipment in terms of energy per liter applied.
Finally, a semi-automated system was proposed to improve coordination and safety during preventive bud rot control operations. The results demonstrate the potential of mechatronics as a
key tool for the modernization of the Colombian oil palm sector, promoting a more efficient, sustainable, and data-driven agricultural model.
Idioma
spa
Palabras clave
Citación
Duarte Murcia, J. S. (2026). Mecatrónica en la agroindustria: Integración de tecnologías en el cultivo de palma de aceite colombiano [Trabajo de pregrado]. Universidad Santo Tomás, Bucaramanga, Colombia