Estimación del volumen de aguacate (Persea americana) utilizando perfilamiento matemático con arduino uno y sensor ultrasónico

• Lema-Carrera , Miguel ^[1] ; Collins-Melgar , Nidia ^[2] ; Sánchez-Mendoza , Alejandro ^[1]
  1. [1] Universidad Estatal de Milagro

     Universidad Estatal de Milagro

     Guayaquil, Ecuador

     
  2. [2] Unidad Educativa Fiscomisional “Americano” - Ecuador
• Localización: 593 Digital Publisher CEIT, ISSN-e 2588-0705, Vol. 10, Nº. 1, 2025 (Ejemplar dedicado a: Multidisciplinary), págs. 316-325
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Avocado (Persea americana) volume estimation using mathematical profiling with arduino uno and ultrasonic sensor
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• Resumen
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    El volumen del aguacate (Persea americana), se estimó utilizando los métodos de perfilamiento matemático y desplazamiento de agua. En el perfilamiento matemático, se emplearon imágenes digitales que se modelaron mediante funciones polinomiales en el software Geogebra, obteniendo una función promedio que se implementó en una tarjeta Arduino Uno, donde se obtiene el volumen del fruto en función de su longitud, medida por un sensor ultrasónico HCSR04. El volumen estimado fue comparado con el obtenido por desplazamiento de agua, basado en el principio físico de Arquímedes. Se aplicó la prueba estadística t para muestras pareadas y el análisis de Bland-Altman, encontrando que no existieron diferencias estadísticamente significativas entre los métodos (P > 0.05), con una diferencia promedio de 5.28 cm³ (95% CI: -2.78 cm³ a 13.33 cm³). El perfilamiento matemático, junto con su implementación en Arduino Uno, provee una solución rápida, económica y portátil para estimar el volumen de aguacates, aplicable en entornos agrícolas. 

  • English

    The volume of avocado (Persea americana) was estimated using mathematical profiling and water displacement methods. In the mathematical profiling, digital images were used and modeled using polynomial functions in Geogebra software, obtaining an average function that was implemented in an Arduino Uno card, where the volume of the fruit is obtained as a function of its length, measured by an HCSR04 ultrasonic sensor. The estimated volume was compared with that obtained by water displacement, based on Archimedes' physical principle. The statistical t-test for paired samples and the Bland-Altman analysis were applied, finding that there were no statistically significant differences between methods (P > 0.05), with an average difference of 5.28 cm³ (95% CI: -2.78 cm³ a 13.33 cm³). Mathematical profiling, together with its implementation on Arduino Uno, provides a fast, inexpensive and portable solution to estimate the volume of avocados, applicable in agricultural environments.