Development of a Simple and Cheap Device for Peanut Peg Strength Measurements

Abstract

La fuerza de los hilos que sujetan las vainas es un rasgo importante de la planta para evitar pérdidas durante el arrancado del cultivo, pero puede variar debido a prácticas agronómicas y características del cultivo. Este atributo se suele medir ejerciendo una fuerza mecánica a través de un medidor de fuerza electrónico o una célula de carga de tensión hasta que se produce el desprendimiento de la pica. El desarrollo de plataformas electrónicas como Arduino®, que disponen de hardware y software libre y gratuito, permitiría obtener mediciones de la fuerza de los hilos de las vainas de forma rápida y económica. El objetivo de este trabajo fue desarrollar un sistema económico de obtención de datos electrónicos basado en Arduino para medir la fuerza de las vainas. Para crear el medidor de fuerza de vainas fue necesario desarrollar prototipos de hardware y software. La calibración se evaluó mediante el R2 , el error cuadrático medio (RMSE) y el error de sesgo medio (MBE). Los resultados fueron de 0,999, 0,014 g y -0,003 g para R2 , RMSE y MBE, respectivamente. Por lo tanto, este dispositivo es una herramienta importante para identificar las fechas óptimas de arrancado del maní.

Peg strength is an important plant trait to avoid digging losses although it can vary due to agronomic practices and cultivar characteristics. This attribute is usually measured by exerting a mechanical force through an electronic force gauge or tension load cell until peg detachment occurs. The development of electronic platforms such as Arduino®, which have free and opensource hardware and software would allow obtaining peg strength measurements quickly and inexpensively. The goal of this work was to develop an economic electronic data acquisition system Arduino-based for measuring peg strength. To create the peg strength meter was necessary to develop hardware and software prototypes. The calibration was assessed through R2 , root mean square error (RMSE), and mean bias error (MBE). The results were 0.999, 0.014 g, and -0.003 g for R2 , RMSE, and MBE, respectively. The Peg Strength meter was able to detect differences in peg strength between treatments. Therefore, this device is an important tool to identify appropriate digging dates.

A força da peg é uma característica importante da planta para evitar perdas na colheita. Este atributo é geralmente medido exercendo uma força mecânica através de um manómetro electrónico ou célula de carga de tensão até que ocorra o desprendimento da peg. O desenvolvimento de plataformas electrónicas como o Arduino®, que possuem hardware e software livre e de código aberto, permitiria obter medições de força da peg de forma rápida e barata. O objetivo deste trabalho era desenvolver um sistema electrónico económico de aquisição de dados baseado no Arduino® para medir a força da peg. Para o desenvolvimento de protótipos de hardware e software foi necessário criar o medidor de força da peg. A calibração foi avaliada através de R2, erro quadrático médio (RMSE), e erro de desvio médio (MBE). Os resultados foram 0,999, 0,014 g, e -0,003 g para R2, RMSE, e MBE, respectivamente. O medidor de força da peg foi capaz de detectar diferenças na força da peg entre tratamentos. Por conseguinte, este dispositivo é uma ferramenta importante para identificar melhores datas de colheita.