PROJETO CONCEITUAL DE UM VEÍCULO AUTÔNOMO PARA A AGRICULTURA DE PRECISÃO 1 CONCEPTUAL PROJECT OF AN AUTONOMOUS VEHICLE FOR PRECISION AGRICULTURE

Documentos relacionados
TECNOLOGIAS INOVADORAS PARA A AGRICULTURA FAMILIAR 1 INNOVATIVE TECHNOLOGIES FOR FAMILY AGRICULTURE

REPROJETO COM REDUÇÃO DE MASSA DA CARENAGEM PARA ISOLAMENTO ACÚSTICO DE UM MICROTRATOR VOLTADO PARA A AGRICULTURA FAMILIAR. 1

Aluno do Curso de Graduação em Engenharia Mecânica,Voluntário em pesquisa, 3

Acadêmico do Curso de Ciência da Computação, bolsista PIBITI/CNPq da UNIJUI 3

ANÁLISE DAS NECESSIDADES DE UMA PLANTADORA DE MUDAS DE CAPIM TIFTON 1 NEED ANALYSIS OF A MACHINE FOR PLANTING OF GRASS SEEDLINGS

PROJETO ASSISTIDO POR COMPUTADOR DE UMA BANCADA AUTOMATIZADA PARA ALIMENTAÇÃO DE PEÇAS 1

Aluno do curso de graduação em Engenharia Mecânica da UNIJUÍ, bolsista PIBIC/CNPq, 3

DESENVOLVIMENTO DE UM ROBÔ PNEUMÁTICO PARA ESTUFAS AGRÍCOLAS 1 DEVELOPMENT OF A PNEUMATIC ROBOT FOR GREENHOUSES

DESENVOLVIMENTO DE MÓDULOS ROBÓTICOS DIDÁTICOS COM AUXÍLIO DE UM SISTEMA CAD/CAM 1

PROJETO E CONSTRUÇÃO DE UMA PROTEÇÃO DE UMA BANCADA DIDÁTICA PARA ENSAIO DE ESTRUTURAS 1

RESULTADOS OBTIDOS NA PESQUISA E NO DESENVOLVIMENTO DO PROJETO DE MECANIZAÇÃO DA AGRICULTURA FAMILIAR NO PERÍODO

Evento: XXV SEMINÁRIO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA

IMPLEMENTAÇÃO DE CONTROLE AUTOMÁTICO PARA O AUTO NIVELAMENTO DE PENEIRAS 1 AUTOMATIC CONTROL IMPLEMENTATION FOR SELF-LEVELING OF SIEVES

CONSTRUÇÃO DE UM MODELO DIDÁTICO DE UM ENCLAUSURAMENTO PARA UM COMPRESSOR BUSCANDO CONFORTO ACÚSTICO E TÉRMICO 1

DESENVOLVIMENTO DE UM MICRO TRATOR PARA AUXILIAR NA AGRICULTURA FAMILIAR 1

ESTUDO DE UMA BANCADA PARA ENSAIO DE PÓRTICOS 1

FABRICAÇÃO DE UMA MESA QUE TEM COMO SUA FINALIDADE PROPORCIONAR UMA MELHORA ERGONÔMICA PARA O USUÁRIO. 1

Aluno do Curso de Graduação em Engenharia Elétrica, bolsista PIBITI/CNPq 3

DESENVOLVIMENTO DO PROTÓTIPO DE UM BRAÇO ROBÓTICO DE JUNTAS ROTATIVA-ELÉTRICA E PRISMÁTICA-PNEUMÁTICA 1

DESENVOLVIMENTO E CONSTRUÇÃO DE UMA BANCADA COM MOTOR HIDRÁULICO INSTRUMENTALIZADA PARA TESTES 1

ESTUDO E PROJETO DE UM ROBÔ ACIONADO PNEUMATICAMENTE PARA APLICAÇÃO INDUSTRIAL 1

Evento: XXV SEMINÁRIO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA

REPROJETO DE UM ROBÔ DO TIPO GANTRY COM ACIONAMENTO PNEUMÁTICO 1

PROJETO CONCEITUAL DE DOSADOR A TAXA VARIÁVEL COM ACIONAMENTO ELÉTRICO 1 CONCEPTUAL DESIGN OF A VARIABLE RATE DOSER WITH ELECTRIC OPERATION

PROJETO ASSISTIDO POR COMPUTADOR DE UM MANIPULADOR ROBÓTICO ACIONADO POR ATUADORES PNEUMÁTICOS 1

DESENVOLVIMENTO DE UM APLICATIVO EM SMARTPHONE PARA AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL 1

DESENVOLVIMENTO DE UMA GARRA ROBÓTICA DO TIPO VENTOSA PARA UM ROBÔ GANTRY COM ACIONAMENTO PNEUMÁTICO 1

MODELAGEM MATEMÁTICA E SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL DO DESLOCAMENTO DE UM VEÍCULO AUTÔNOMO

MECATRÔNICA COMO OBJETO DE INTERAÇÃO ENTRE O CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA E O MESTRADO/DOUTORADO EM MODELAGEM MATEMÁTICA 1

Evento: XXV SEMINÁRIO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA

ESTUDO DAS CARACTERÍSTICAS DE UMA ESTRUTURA TIPO PÓRTICO 1

PLATAFORMA PARA CARACTERIZAÇÃO DE ELEMENTOS SENSORES PIEZORESISTIVOS 1

Engenharia - Ciclo Básico. Orientações

DESAFIOS DA MODELAGEM MATEMÁTICA DE UM ROBÔ GANTRY COM ACIONAMENTO PNEUMÁTICO 1

Acadêmica do Curso de Engenharia Mecânica, Bolsista de Iniciação Científica PROBIC/FAPERGS, 3

ESTUDO DO DESENVOLVIMENTO DE TECNOLOGIAS CRIATIVAS PARA CONFORTO TÉRMICO 1

RASTREADOR SOLAR AUTÔNOMO

DESENVOLVIMENTO DE SIMULADORES DE MOVIMENTO PARA ANÁLISE E VISUALIZAÇÃO DA DINÂMICA DE VEÍCULOS

DESENVOLVIMENTO DE VEICULOS AUTONOMOS EM ESCALA EM AMBIENTE DE SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL

Relatório de inspeção

PROJETO DE CAD DE MÁSCARAS PARA PROTOTIPAGEM DE ELEMENTOS SENSORES PIEZORESISTIVOS 1 CAD PROJECT MASKS FOR PROTOTYPING SENSORS ELEMENTS PIEZORESISTIVE

FAG PowerTherm HEATER HEATER.PLATE. Dispositivos para aquecimento de rolamentos e anéis. A Member of the Schaeffler Group

Sistema SoloStar. PLG Kit de Adaptação penetrolog para Quadriciclo

TRABALHO DE CONCLUSÃO DO CURSO TÉCNICO EM MECATRONICA. Flash Cortes

Relatório de inspeção

DESENVOLVIMENTO DE UM AUTOAMOSTRADOR DE BAIXO CUSTO PARA FIA FLOW INJECTION ANALYSIS

ESTUDO DAS TECNOLOGIAS CRIATIVAS PARA CONFORTO ACÚSTICO POR ALUNAS DE ENSINO MÉDIO 1

DESENVOLVIMENTO DE SIMULADORES DE MOVIMENTO PARA ANÁLISE E VISUALIZAÇÃO DA DINÂMICA DE VEÍCULOS

TRATORES/ SÉRIE MAR MAR-1 TRATORES/ SÉRIE MAR MAR-1

Inteligente para Irrigação Sustentável

Por que escolher a Rexnord?

ESTUDO E DESENVOLVIMENTO DE UM BRAÇO ROBÓTICO VESTÍVEL UTILIZANDO LEGO MINDSTORMS RESUMO

PROCESSO SELETIVO DE TUTORES MÓDULO INTERMEDIÁRIO E AVANÇADO 2016 POLOS UFRN CENTRAL, CENEP, MOSSORÓ, CAICÓ E ANGICOS

Desenvolvimento do projeto

CFW500 Solar Drive. Motores Automação Energia Transmissão & Distribuição Tintas

O jeito mais completo de proteger seu condomínio

INSTITUTO SENAI DE TECNOLOGIA EM ELETROELETRÔNICA

Evento: VII SEMINÁRIO DE INOVAÇÃO E TECNOLOGIA

Proteção contra arcos elétricos: Benefícios da implantação de proteção em sistemas de média tensão

PIBIC/PIBITI/IC Jr Relatório das Atividades de Pesquisa 23ª SEMIC

XLVI Congresso Brasileiro de Engenharia Agrícola - CONBEA 2017 Hotel Ritz Lagoa da Anta - Maceió - AL 30 de julho a 03 de agosto de 2017

Movendo-se na cidade: Bicicleta Elétrica Híbrida.

MÉTODO DE RUNGE-KUTTA APLICADO À DEFLEXÃO DE VIGA 1 RUNGE-KUTTA METHOD APPLIED TO BEAM DEFLECTION

LASERTECK PJ20 MANUAL DE USO

PRÓTESES MECÂNICAS DE BAIXO CUSTO CONTROLADAS POR ESTÍMULOS MUSCULARES

DESENVOLVIMENTO DE SOFWARE PARA PROJETO DE ELEMENTOS SENSORES PIEZORESISTIVOS 1

Conheça a trajetória da Empresa

Relatório de inspeção

Análise da Dinâmica Não Linear de um Braço Robótico

Por que Agenda Ambiental na Administração Pública?

PROPOSTA DE INTERFACE GRÁFICA PARA CONTROLAR REMOTAMENTE A PLATAFORMA DE TESTE DE BATERIAS 1

INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE TRATORES

12º CONGRESSO IBEROAMERICANO DE ENGENHARIA MECANICA Guayaquil, 10 a 13 de Novembro de 2015

Motor/Performance. Dimensões. Mecânica. Motorização: 1.6. Potência (cv) Cilindrada (cm3) Torque (Kgf.m) 22,4

INFORMATIVO DE PRODUTO

SISTEMA DE MONITORAMENTO AMBIENTAL BASEADO EM REDES DE SENSORES SEM FIO APLICÁVEL A AVIÁRIOS

EXPERIMENTAL TESTS OF POWER CONSUMPTION ON THE DRIVE SHAFT OF A VARIABLE RATE FERTILIZER FOR USE IN PRECISION AGRICULTURE

Relatório de inspeção

EngeCAD Serviços e Comércio de componentes Ltda.

Fotos para fi ns ilustrativos.

PMR 2450 PROJETO DE MÁQUINAS. Julio C. Adamowski Tarcísio Hess Coelho Gilberto F. Martha de Souza

Robô segue luz. Vanderlei Alves S. da Silva. Introdução

Séries COMPACTA e PLUS AF 4000 AF 4500 AF 5000 Plus

Sistema Giratório de Transporte de Peças

A profissão do Engenheiro

A MANUTENÇÃO DE ESPAÇOS VERDES ENTRA NUMA NOVA DIMENSÃO

Engenharia - Ciclo Básico. Orientações. 2º e 3º semestres. 2016

Programa SENAI de Capacitação Docente 2017

6º FÓRUM INTERNACIONAL ECOINOVAR Santa Maria/RS 21 a 23 de Agosto de 2017

Relatório de inspeção

PROJETO DO SISTEMA ELETRÔNICO E DA LÓGICA DE CONTROLE PARA UM ROBÔ MÓVEL AUTÔNOMO NA CONFIGURAÇÃO SEGUIDOR DE LINHA

B310r 4x2 rodoviário VOLVO PNEUS 295/80R22,5. DIMENSÕES (mm)

DESENVOLVIMENTO DE PROTÓTIPO AUTOMATIZADO PARA O CULTIVO PROTEGIDO DE HORTALIÇAS. Ituporanga/SC

ESTUDO DA MODELAGEM DINÂMICA DO PÊNDULO SIMPLES 1

EQUIPA MENTOS DIRIGÍVEIS

SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE MINAS GERAIS IFMG

PROGRAMA DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA EDITAL

SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE MINAS GERAIS IFMG

Transcrição:

PROJETO CONCEITUAL DE UM VEÍCULO AUTÔNOMO PARA A AGRICULTURA DE PRECISÃO 1 CONCEPTUAL PROJECT OF AN AUTONOMOUS VEHICLE FOR PRECISION AGRICULTURE João Paulo Weselovski Da Silva 2, Odmartan Ribas Maciel 3, Giovani Prates Bisso Dambroz 4, Nivia Maria Kinalski 5, Antonio Carlos Valdiero 6 1 Pesquisa institucional desenvolvida no Departamento de Ciências Exatas e Engenharias 2 Aluno do Curso de Graduação em Engenharia Mecânica, bolsista PIBITI/CNPq. jpsw1994@yahoo.com.br 3 Aluno do Curso de Graduação em Engenharia Mecânica, bolsista PIBIC/CNPq.: odeijui@hotmail.com 4 Aluno do Curso de Graduação em Engenharia Mecânica, bolsista PIBITI/UNIJUI Engenharia Mecânica campus Panambi; E-mail: giovanipbd@gmail.com 5 Professora colaboradora horista da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul (Unijuí) nivia.kinalski@unijui.edu.br 6 Líder do Grupo de Pesquisa Projeto em Sistemas Mecânicos, Mecatrônica e Robótica, e docente do Curso de Engenharia Mecânica do Departamento de Ciências Exatas e Engenharias; valdiero@unijui.edu.br INTRODUÇÃO. O presente trabalho mostra o projeto conceitual de um veículo autônomo de baixo custo que possa executar várias funções na lavoura, como por exemplo, fazer a captura de imagens para realizar o monitoramento de ervas daninha verificar a qualidade das plantas e dos frutos e o monitoramento de pragas. Buscou-se usar tecnologias já existentes na agricultura de precisão como, por exemplo, o GPS. Esse projeto vem sendo desenvolvido pelo grupo de pesquisa: Projeto em Sistemas Mecânicos, Mecatrônica e Robótica, cadastrado no CNPq e certificado pela UNIJUÍ (Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul), que busca criar tecnológicas que ajudem o agricultor em seu trabalho diário assim melhorando a qualidade de vida no trabalho rural. Segundo VALDIERO et al (2015), mesmo com um grande avanço tecnológico de máquinas e equipamentos agrícolas para grandes propriedades rurais, ainda não há o mesmo investimento no desenvolvimento de equipamentos de precisão para agricultura familiar O aumento de produção em lavouras brasileira é mostrado na pesquisa realizada pelo INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA (2016) que prevê um aumento de 8% na produção até o ano de 2030. Um dos principais fatores é o avanço tecnológico de máquinas e equipamentos agrícolas, que possibilitou com que a agricultura de precisão fosse implementada na maior parte das lavouras existentes no país.

METODOLOGIA A metodologia usada para criar esse projeto foi baseada na em Back (1983) que diz que para o desenvolvimento de um produto deve-se fazer a análise das necessidades do cliente e das necessidades de engenharias envolvidas então se cria um conceito para a fabricação do produto, esse método de elaborar o projeto é chamado de casa da qualidade. Análise das necessidades cria requisitos que deve se seguir para o desenvolvimento do produto. Também deve de ser feito a análise de todo o ciclo de vida do produto indo desde a sua criação até o seu descarte e reciclagem. Os requisitos gerados criam condições necessárias para que o produto em análise opere de maneira satisfatória. Esses requisitos podem se dividir em dois tipos os que influenciam no funcionamento do e os que não influenciam no funcionamento. Para o projeto foi seguido os seguintes requisitos: - Resistir a intempéries; - Ter baixa manutenção; - Ter capacidade de passar longos períodos desenvolvendo atividades de campo. - Possuir dimensões adequadas para se movimentar fácil mente em terrenos acidentados; -Ter estrutura robusta; -Dispor de sensores de direção, indicadores de obstáculos, dispositivo de controle de motores de tração para as rodas; Cada um desses requisitos foi tratado como um problema individual, isso fez com que a análise fosse mais rápida e assim escolher o material que melhor se adapte a cada uma delas. Verificandose os requisitos foi feita a escolha de usar tubos de aço com o perfil retangular para fazer a estrutura, para dar movimento ao veículo foi escolhido usar motores elétricos também foi definida que a tração do veículo será dianteira e na parte traseira terá um rodízio, para fazer a alimentação dos motores e dos componentes elétricos será usada uma bateria de 150 Ah e para recarregar o sistema será usado um painel foto voltaico. RESULTADOS E DISCUSSÕES Durante a elaboração do projeto em CAD foi encontrado alguns problemas que não foram considerados na fase de criação do croqui. Esse problema tratava-se de com seria feito o acoplamento entre o eixo da roda com o motor elétrico, pois o motor elétrico apresenta em uma das suas fases uma ponta cônico com o diâmetro menor de nove milímetros e o diâmetro maior de dez milímetros, essa

ponta é responsável para fazer a transmissão do torque gerado pelo motor, já o eixo da roda tem um eixo com o diâmetro externo de vinte e cinco milímetros. Para solucionar esse problema foi criado um acoplamento entre o eixo e o motor elétrico, na criação do acoplamento optou-se por usar uma barra de aço como diâmetro de trinta milímetros, então em uma das suas fases foi feito um furo com vinte e cinco milímetros de diâmetro para que o eixo da roda fosse montado dentro. Já na outra extremidade foi feito um furo cônico que começa com o diâmetro de dez milímetros e termina com o diâmetro de nove milímetros para que possa se encaixar na ponta do motor elétrico. Na figura 1 pode ser visto o desenho do acoplamento já montado no módulo de potência. Figura 1: Módulo de potência com o acoplamento. Fonte: Próprio autor Com a solução do problema do acoplamento deu-se continuidade ao projeto, foi incluído ao desenho do conjunto total do veículo a bateria de 150Ah, o painel foto voltaico e a caixa destinada a guardar a circuitaria. Então foi elaborada uma carenagem que tem como ideia principal o proteger tanto os componentes do sistema de potência como os componentes do sistema de controle das intemperes da natureza. A carenagem foi escolhida fazer usando placas de polipropileno e para a sua estrutura em cantoneiras de alumínio, isso garante que a carenagem seja leve e simples para

fabricar. Na figura 2 pode ser visto em 1 o projeto da estrutura e em 2 a carenagem incluso na montagem final do veiculo Figura 2: Estrutura da carenagem e o veículo com carenagem Fonte: Próprio autor. CONSIDERAÇÕES FINAIS No decorrer dessa pesquisa observa-se que a tendência é que se desenvolvam cada vez mais tecnologias para os processos agrícolas. Um dos obstáculos encontrados para a implantação desse tipo de tecnologia é o seu elevado custo. Fazendo com que somente grandes agricultores tenham acesso. Para tornar essa tecnologia mais acessível para o mercado consumidor, busca-se criar novos produtos que tenham a mesma tecnologia embarcada porem apresentem um baixo custo. Esta pesquisa mostra a possibilidade de se criar uma solução autônoma, compacta e de baixo custo, que possui autonomia suficiente para trabalhar por longos períodos sem que haja a necessidade de ser recarregado. Pois o veículo trabalha usando a energia solar para fazer a recarga de sua bateria criando assim uma relação custo-benefício favorável ao usuário interessado em adotar a agricultura de precisão. Há uma série de novos projetos, juntamente com a evolução da tecnologia, que podem ser idealizados através de pesquisa e desenvolvimento. É vaporável quando se têm uma iniciativa que vem de encontro aos objetivos de sustentabilidade e em prol da humanidade. PALAVRAS CHAVES Veículo autônomo, Monitoramento, Agricultura. AGRADECIMENTOS O presente trabalho foi realizado com apoio do CNPq, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Brasil. Os autores são agradecidos aos órgãos de fomento à pesquisa

FAPERGS, pelas bolsas de iniciação científica e tecnológica, e ao FINEP pelo apoio na complementação do Núcleo de Inovação em Máquinas Automáticas e Servo Sistemas (NIMASS), por meio da Chamada Pública MCTI/FINEP/CT-INFRA - PROINFRA - 02/2014 - Equipamentos Multiusuários, Ref.: 0141/16 (Protocolo Eletrônico: 124), com a liberação de recursos para compra de equipamentos para construção de protótipos para pesquisas de mestrado e doutorado. REFERÊNCIAS ABASCAL, C.; SCHIRMER, A. S. ; SILVA. T. B. ; BARRIQUELLO, C., H.; NESVERA, D. A. ; SILVA, G. J., C. ; BAGGIO, J. E. Protótipo de veículo terrestre autônomo utilizando arduino e módulo GPS. Anais do Congresso Brasileiro de Educação em Engenharia,COBENGE 2016. BACK, N.( 1983) Metodologia de projeto de produto industriais. Rio de Janeiro: Guanabara Dois,. Brasileiro de Ensino de Engenharia, IME - ABENGE,. v. 1. p. 1-10. INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ES-TATÍSTICA. Projeções e Estimativas da População do Brasil e das Unidades da Federação, 2016. Dispo-nivel em: <http://www.ibge.gov.br/apps/populacao/projecao/>. CANCIGLIERI, O. J.; PACHOLOK, M. Metodologia de projeto assistido por computador como suporte ao ensino de engenharia. XXXI Congresso Brasileiro de Educação em Engenharia 2003, Rio de Janeiro, 2003. HACKENHAAR, N. M.; HACKENHAAR, C.; ABREU, Y. V.. Robótica na agricultura. Interações (Campo Grande), v. 16, p. 119-129, 2015. HERMOSILLA, J. S.; PÁEZ, F.; RINCÓN V.; DONAIRE, J. G. Mechanical Design and Development of an Electric Mobile Robot for Agricultural Tasks in Greenhouses. In: Infomation Technology, Automation and Precision Farming. International Conference of Agricultural Engineering-CIGR- AgEng 2012: Agriculture and Engineering for a Healthier Life, Valencia, Spain, 8-12 July 2012. CIGR-EurAgEng, 2012. VALDIERO, A. C., HECK, T. G., SILVA, J. A. G. (2015) Tecnologias inovadoras aplicadas em sistemas agrícolas In: Sistemas agropecuários e saúde animal.1 ed.ijuí : UNIJUÍ, v.1, p. 63-86.