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Utilización de tecnologías inmersivas: Implementación de realidad virtual y aumentada para simular procesos agrícolas, específicamente el ordeño robótico de vacas.

Simulación de procesos clave: El simulador desarrollado explica el sistema de ordeño automático en tres fases: ordeño, alimentación y descanso de las vacas, procesos vitales para la industria láctea.

Optimización mediante robótica: El uso de robots en el proceso de ordeño permite la optimización de cada etapa, asegurando una producción de leche de mayor calidad.

Conexión:

Aprendizaje a distancia: Los estudiantes pueden interactuar y comprender los procesos de ordeño en un entorno controlado, fomentando el aprendizaje activo sin la necesidad de presencia física en los establos.

Interdisciplinariedad: El proyecto vincula programas de ingeniería como Robótica, Mecatrónica e Ingeniería Industrial, promoviendo la colaboración entre diferentes disciplinas.

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The Design Society - a worldwide community

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IMMERSIVE LEARNING IN AGRICULTURE: XR DESIGN OF ROBOTIC MILK PRODUCTION PROCESSES

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González de Cosío Barrón, Arturo; Gonzalez Almaguer, Carlos Alberto; Berglund, Anders; Apraiz Iriarte, Ainhoa; Saavedra Gastelum, Veronica; Peñalva, Jorge

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¿Qué se logró? Propósito de la participación del usuario como diseñador de contenido didáctico

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¿Qué se logró? Propósito de la participación del usuario como diseñador de contenido didáctico

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El estudiante participa diseñando las interacciones educativas en el simulador XR. Por ejemplo, se incluyeron módulos donde “el usuario podrá diseñar la dieta de la vaca” modificando las proporciones de los alimentos.

También se crearon paneles informativos y secciones interactivas (e.g. gráficos de producción de leche, tiempo de ordeña) para que el alumno aprenda manipulando el proceso.

De esta forma, el simulador guía al usuario con instrucciones claras en español e inglés, narración paso a paso y señalización en los elementos relevantes para el aprendizaje. El propósito es asegurar que el entorno XR sea didáctico y accesible tanto para estudiantes como para la empresa (fábrica de robots).

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Aprendizaje en mi sector alimenticio como IAL.

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Aprendizaje en mi sector alimenticio como IAL.

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El proyecto abarca toda la cadena agroalimentaria de la leche: desde la siembra del maíz (cultivo de forraje) hasta la extracción y envío de leche. Este flujo es de interés directo para Ingeniería en Alimentos, cuyo ámbito incluye la producción y calidad de alimentos de origen animal.

La simulación inmersiva permite experimentar con formulación de alimento para ganado (diseño de la dieta de la vaca), un tema estrechamente ligado a la ingeniería de nutrición animal y la eficiencia alimentaria.

Además, la implementación de robótica en el establo (robots de ordeño) optimiza la eficiencia y ofrece datos medibles sobre la producción láctea. Esto se relaciona con objetivos de Ingeniería en Alimentos, como la mejora de procesos, la inocuidad y la sostenibilidad de la producción láctea. Por ejemplo, en CAETEC el ordeño robótico aumentó la producción y facilita el registro preciso de indicadores de calidad, aportando valor al sector alimentario.

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Simulación de granja lechera (Canadá, 2024): Nguyen et al. diseñaron una simulación inmersiva de granja lechera para educar al público sobre la producción láctea. En este VR los usuarios pueden explorar virtualmente las áreas de ordeño y aprender los procesos de producción de leche. Los participantes valoraron positivamente la experiencia como herramienta educativa.

Realidad virtual en educación agrícola (India, 2025): Chatterjee et al. analizan cómo la VR mejora la capacitación en agricultura al reproducir escenarios reales de campo (cultivo, manejo de ganado, cadena de suministro). Señalan que los entornos virtuales aumentan las competencias prácticas y apoyan métodos agrícolas sostenibles. Chatterjee, D., Sadhu, S., Mondal, D., & Kalindi, D. (2025). Use of Virtual Reality Simulation Practices for Farmers Training. Madras Agricultural Journal, 112(March). https://doi.org/10.29321/maj.10.701159

Capacitación VR en seguridad agrícola (EE.UU., 2021): Salah Issa (Univ. Illinois) obtuvo fondos de la USDA para desarrollar módulos de VR que entrenan técnicos en seguridad vial de tractocamiones agrícolas. En estos módulos los estudiantes usan visores VR para inspeccionar virtualmente camiones y aprender procedimientos de seguridad. NIFA grant project aims to develop virtual reality training for ag safety education | College of Agricultural, Consumer & Environmental Sciences | Illinois. (s. f.). https://aces.illinois.edu/news/nifa-grant-project-aims-develop-virtual-reality-training-ag-safety-education#:~:text=%E2%80%9CWe%20will%20create%20four%20teaching,%E2%80%9D

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Financiamiento y planeación: Se presentó la propuesta al Instituto del Futuro de la Educación (fondo Novus) y se obtuvo apoyo financiero para el desarrollo de lecciones de realidad virtual.

Desarrollo del simulador: Se construyó un prototipo en Unity compatible con cascos VR (HTC Vive). El proyecto definió varias fases operativas (llevar vaca a alimentación, ordeño, reposo, etc.) y módulos interactivos (panel general de estadísticas, manejo de dieta)

Aplicación en aula: En el semestre actual se aplicó una clase de realidad aumentada en la asignatura IN2006B (grupos 501/502), donde 39 alumnos del Tec y 25 empleados de CAETEC trabajaron con los robots reales en el establo. Durante esta sesión se recolectó evidencia de aprendizaje con encuestas

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El proyecto de aprendizaje inmersivo se desarrolla dentro del entorno CAETEC, aprovechando sus instalaciones y datos para crear simulaciones realistas del proceso de ordeño robótico. Esto transforma a CAETEC en un laboratorio viviente, facilitando la implementación de tecnologías de la Industria 4.0 y fortaleciendo la educación estudiantil a través de herramientas innovadoras. Además, CAETEC ha colaborado en proyectos como el desarrollo de aplicaciones de realidad virtual para simular el proceso de ordeño en un establo robótico, permitiendo a los estudiantes aplicar conocimientos en un entorno de la vida real a través del análisis de datos y la optimización de procesos en la industria agrícola.

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Docentes y estudiantes llevan la realidad virtual a la ordeña de leche

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Profesores y estudiantes desarrollan proyecto usando la realidad virtual para conocer el Campo Agro Experimental.

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CAETEC, el Campo Agrícola Experimental del Tecnológico de Monterrey, es el laboratorio más extenso del sistema Tec y funciona como una "granja de datos" donde se generan y analizan datos para mejorar la agricultura. Este centro de investigación facilita la implementación de proyectos con la industria, alianzas con universidades extranjeras y planes de innovación educativa. Se afirma que los robos de ordeño Laval instalados en CAETEC mejoran la producción (vacas sin estrés) y permiten cuantificar todo el proceso, generando datos clave. El director del CAETEC subraya que el propósito es “generar datos y analizar esa información para entender mejor cómo cambiar de manera positiva la agricultura”