Un graduado en ingeniería mecánica ayuda a llevar la automatización a la agricultura

Por: Melissa Tav

Haga clic aquí para ver el artículo original en Fresno State Today.

Juan Espinoza, estudiante de posgrado en ingeniería mecánica, ha estado vinculado a la agricultura toda su vida. Mientras crecía en la pequeña ciudad de Shafter, a solo 29 kilómetros al noroeste de Bakersfield, recuerda a sus padres recogiendo cosechas y flores todo el año.

“Mis padres emigraron de México a California a finales de los 90”, dijo Espinoza. “Al principio, no tenían educación formal ni formación, así que las únicas oportunidades laborales disponibles en ese momento eran en el campo”.

Sus padres, quienes trabajaron como jornaleros agrícolas durante 20 años en conjunto, verán recompensadas décadas de sacrificio cuando Espinoza se gradúe con su maestría en la Convocatoria de Otoño de la Facultad de Ingeniería de Lyles , el viernes 19 de diciembre a las 9:30 a. m., en la Unión Estudiantil Satélite de Fresno State. Espinoza fue seleccionado como orador estudiantil y se unirá a más de 130 graduados que obtienen sus títulos de licenciatura y maestría.

Queriendo que sus hijos aprendieran el valor de un dólar y con la esperanza de motivarlos a cursar estudios superiores, los padres de Espinoza lo animaron a él y a sus hermanos a obtener sus permisos de trabajo y a pasar también sus vacaciones de verano trabajando en el campo.

Espinoza trabajó por primera vez en el campo el verano después de su primer año de preparatoria. A los 15 años, experimentó de primera mano la intensidad y, a menudo, el trabajo agotador de los trabajadores agrícolas que trabajaban bajo el calor del verano. Regresó al campo los siguientes veranos.

Hoy, Espinoza todavía pasa mucho tiempo en los campos (ahora en el huerto del campus de Fresno State), pero su propósito es diferente.

El futuro de la agricultura

Durante su etapa de posgrado, Espinoza ha dedicado gran parte de su trabajo a la investigación y el desarrollo del proyecto de la cosechadora de cítricos : un robot capaz de cosechar cítricos, conservando la calidad de la fruta. La cosechadora consta de dos componentes clave: la pinza y el cortador, diseñados específicamente para cítricos.

“La cosecha de cítricos es un proceso muy delicado”, dijo Espinoza. “No se puede arrancar el cítrico del tallo sin más. Arrancar la fruta del árbol por completo, sin un corte preciso, deja una cavidad abierta en la parte superior del cítrico, lo que provoca una rápida descomposición. Por lo tanto, la práctica tradicional consiste en cortarla con unas tijeras especiales de cosecha con precisión en la interfaz entre el tallo y el cáliz. El proyecto de la cosechadora de cítricos automatiza este proceso, ofreciendo a los agricultores un corte más preciso y, al mismo tiempo, ayudando a solucionar la escasez de mano de obra”.

El Dr. Alaeddin Bani Milhim, profesor adjunto de ingeniería mecánica en la Universidad Estatal de Fresno, presentó a Espinoza la idea del proyecto de la cosechadora de cítricos durante su curso avanzado de mecatrónica. Con una idea y un lienzo en blanco, Espinoza y sus compañeros de equipo se encargaron de llevar el robot de la concepción al prototipo y a la realidad. El proyecto es posible gracias a la financiación de la Iniciativa F3 (Farms Food Future), comprometida con el desarrollo de una fuerza laboral cualificada para la producción y fabricación sostenible de alimentos.

“Juan se unió a mi grupo de investigación en febrero de 2025 y demostró de inmediato una gran iniciativa y capacidad técnica”, afirmó Milhim. “Desde entonces, ha liderado el diseño mecánico del efector final de cosecha y su evaluación en campo, aportando ideas que mejoraron significativamente su rendimiento y fiabilidad. Su compromiso, atención al detalle y afán por crear prototipos rápidos, así como su disposición a apoyar y guiar a otros miembros del equipo, han sido fundamentales para el éxito del proyecto. Juan es un gran ejemplo de cómo la dedicación y el compromiso en los estudios de posgrado pueden realmente elevar las habilidades y la madurez profesional de un estudiante”.

En muchos sentidos, Espinoza cree que su viaje ha cerrado el círculo: desde trabajar en los campos hasta contribuir ahora al futuro de la agricultura.

“Me siento muy orgulloso de poder contribuir a la industria que me ha llevado hasta donde estoy hoy”, dijo Espinoza. “Nuestras tierras agrícolas me han dado un techo y una educación. Esperamos que, a través de este proyecto, podamos crear un producto que ayude a los agricultores a cubrir la escasez de mano de obra, pero también a aliviar el difícil trabajo que, en última instancia, tienen que realizar los trabajadores agrícolas”.

Se ha presentado una solicitud de patente provisional para el proyecto y el equipo del proyecto continúa con la siguiente fase de desarrollo.

“Comenzamos con el efector final, que es básicamente la mano del brazo robótico, pero sabíamos que necesitábamos más que solo la pinza y el mecanismo de corte”, dijo Espinoza. “Ahora contamos con más subsistemas para convertirla en una cosechadora completa, incluyendo el brazo robótico, el sistema de visión y la plataforma móvil, que es el equipo más grande que hemos adquirido hasta la fecha. Es una máquina impresionante. Tenemos todas las piezas y ahora solo falta integrarlas”.

Espinoza y sus compañeros de equipo probarán el proyecto terminado en febrero. Tras su graduación, Espinoza se retirará del desarrollo del proyecto, pero continuará como asesor y mentor mientras un nuevo grupo de estudiantes toma las riendas.

“Hemos desarrollado tanto el proyecto de la cosecha durante estos últimos dos años que, en cierto modo, se ha convertido en el trabajo de mi vida”, dijo Espinoza. “Es el proyecto más grande e importante en el que he trabajado personalmente, y quiero estar presente durante todo el proceso. Quiero llevarlo a cabo”.

De Bakersfield a Fresno

Inicialmente, fue la pasión de Espinoza por personalizar vehículos lo que inspiró su camino hacia la ingeniería mecánica. En la preparatoria, participó en el "Proyecto Lidera el Camino", un programa de preparación profesional que prepara a los estudiantes para carreras en STEM (ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas).

“Durante mi último año de preparatoria, nuestra escuela nos llevó a visitar Fresno State. Era mi primera visita y recuerdo que me enamoré del campus al instante”, dijo Espinoza. “Me fascinaron los laboratorios de ingeniería, los equipos sofisticados y todo lo que hacía el programa de ingeniería. Ese fue mi primer recuerdo de Fresno State”.

Aunque Fresno State le interesaba, Espinoza se matriculó en la CSU Bakersfield después de su último año de preparatoria para ahorrar dinero y estar más cerca de casa. Sin embargo, nunca perdió de vista su sueño de asistir a Fresno State. Poco después de graduarse en diciembre de 2023 con su licenciatura en ingeniería de la CSU Bakersfield, Espinoza comenzó inmediatamente la maestría en ingeniería mecánica en enero de 2024 en Fresno State, donde esperaba ampliar sus conocimientos y perfeccionar sus habilidades antes de ingresar al mundo profesional.

Tras graduarse, Espinoza continuará su relación con la Iniciativa F3 y colaborará estrechamente con la organización en diversos proyectos que contribuyen a la automatización de la agricultura. Al asumir su nuevo cargo, Espinoza agradece la formación que recibió en Fresno State.

“Fresno State cumplió todas mis expectativas”, dijo Espinoza. “Las clases con pocos alumnos me permitieron conectar más personalmente con el profesorado, que siente una gran pasión por su trabajo. Me prepararon bien y estoy agradecida de haber podido aprender de ellos. Venir a Fresno State para cursar mi maestría es la mejor decisión que he tomado”.