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O projeto foi para ajudar socialmente os agricultores de "baixa renda", onde visamos entregar um robo com automatizações para irrigação e outras áreas que há no meio agrícula que podem ser automatizadas.
Tipologia: Resumos
Compartilhado em 16/09/2023
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Introdução a Engenharia Robô multifuncional de baixo custo Marya Eduarda Maia Santos Matheus Cabanha Nicolas Barros Matioli Silva Pedro Henrique Da Luz Xavier Três Lagoas – Mato Grosso Do Sul 2022
A agricultura familiar é uma importante fonte de emprego, renda e alimentação para o país. Embora a área de desenvolvimento seja pequena, o agregado familiar desempenha um papel fundamental na produção agrícola nacional. Segundo o IBGE (Instituto Brasileiro Nacional de Geografia e Estatística) Do total de estabelecimentos agropecuários e aquicultores nacionais (5 073 324), 76,8% correspondiam à agricultura familiar (3 897 408), ocupando 23,0% do total da área dedicada a atividades agropecuárias. Boa parte da população opta pelo êxodo rural nessas regiões pois há uma busca por melhores condições de vida, tais quais geradas pelos entraves do desemprego e baixa remuneração. Consequentemente a isso observa-se uma falta de mão de obra que antes era destinada às atividades agrícolas. (ALVES, 2006). Além disso, devido ao custo elevado de equipamentos agrícolas, pequenos produtores não têm recursos suficientes para ter acesso à tecnologia apropriada devido a ineficiências na produção, isso acaba prejudicando seu desenvolvimento e produção. Portanto, é necessário introduzir um sistema tecnológico de baixo custo que ajudam esses agricultores a aumentar sua produtividade. Para o desempenho das atividades agrícolas, o desenvolvimento de uma tecnologia robótica de baixo custo responsável pela irrigação dentro de uma estufa de forma que realize essa tarefa de mesmo modo a realizada manualmente e sem diferença entre as variáveis de diâmetro do caule, sua altura e número de folhas. A robótica é um elemento extremamente importante na atualidade e principalmente no setor industrial, ao utilizar dessa tecnologia, os diversos setores agrícolas que são realizados de forma usual tendem a ser substituídos. 2.1 Objetivo Geral O trabalho tem como objetivo desenvolver um robô de baixo custo para agricultura familiar, fornecendo segurança e maior eficiência.
3.1 Agricultura familiar Na agricultura familiar há diversas propostas e interpretações geradas consequentes de diversas organizações representadas por pequenos agricultores. Segundo o MAPA (Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento), o conceito de agricultura familiar é a gestão da propriedade é compartilhada pela família e além disso, o agricultor familiar tem uma relação particular com a terra, seu local de trabalho e moradia. A agricultura possui uma grande importância pois produz os alimentos e os produtos primários utilizados pelas indústrias, pelo comércio e pelo setor de serviços, tornando-se a base para a manutenção da economia. Conforme a Lei 11.326, de 24 de julho de 2006, são definidos como agricultores familiares e empreendedor Familiar Rurais aqueles que atuam no meio rural com até quatro módulos fiscais, com mão de obra familiar, renda familiar vinculada ao próprio estabelecimento, sendo a gestão do estabelecimento ou negócio a própria família. A agricultura familiar empregava mais de 10 milhões de pessoas em setembro de 2017, o que representa 67% do total de pessoas ocupadas na agropecuária. A agricultura familiar também foi responsável por 23% do valor tota l da produção dos estabelecimentos agropecuários. Conforme o censo, os agricultores familiares têm participação significativa na produção dos alimentos que vão para a mesa dos brasileiros. Nas culturas permanentes. (IBGE, 2017) 3.2 Agricultura familiar no Brasil Segundo o governo federal, a agricultura familiar é a principal fonte de produção de alimentos dos brasileiros. Essa prática tem grande importância para o país, pois assegura a segurança alimentar e nutricional, uma vez que é responsável por 70% dos alimentos consumidos pela população brasileira, de acordo com dados do IBGE. O Censo Agropecuário de 2017, indica 77% estabelecimentos da agricultura familiar. Esse valor em extensão de área, representa 80, milhões de hectares ocupados pela agricultura familiar, o que representa 23% da área total dos estabelecimentos agropecuários brasileiros. Conforme o levantamento, em setembro de 2017, mais de 10 milhões de pessoas estavam empregadas na agricultura familiar, respondendo por 67% do emprego total na agricultura. (IBGE, 2017) A Figura 1 representa o gráfico do total de estabelecimentos e da área total ocupada pelos agricultores familiares, vale ressaltar que os estabelecimentos não familiares, apesar de representarem 23% do total dos estabelecimentos, ocupavam 77% da área.
Figura 2 - Fonte :https://agevolution.canalrural.com.br/startup-inglesa-desenvolve- robos-agricolas-de-baixo-custo/ 3.3.1 Juntas robóticas As juntas também são chamadas de eixos e assim frequentemente ouvimos falar em robô de 4 eixos, robô de 6 eixos referindo-se ao número de juntas. As articulações podem ser paralelas ou ortogonais entre si. Existem dois tipos básicos de juntas às lineares e as rotacionais Juntas Prismáticas (lineares) “P” o movimento de dois elos (hastes) adjacentes é linear Juntas de Rotação (revolução) “R” o movimento de dois elos (hastes) adjacentes é de rotação
Juntas Prismáticas Juntas de Rotação 3.3.2 Atuadores e sistemas de acionamento Os atuadores são os elementos capazes de mudar um processo, são usados através de comandos feitos em um sistema de controle. Existem vários modelos de atuadores, sendo: Motores elétricos, Servomotores, Motores de passo, Motores de corrente contínua, Motores de corrente alternada, Atuadores Hidráulicos Atuadores Pneumáticos. Sendo responsáveis pelo movimento do robô e o posicionamento das ferramentas. 3.3.3 Robótica na agricultura A robótica no meio da agricultura é um grande desafio, pois o ambiente não ser plano e com muitas derivações dificulta muito o mecanismo, por este motivo seu desenvolvimento é mais lento do que em outras áreas. Porém o investimento se mantém constante, seja quantitativo e qualitativo. 3.4 Percepção na robótica Sensores são expressões que definem elementos que são sensíveis a determinadas formas de energia, sendo que estes nem sempre dispõem de características elétricas necessárias para a aplicação de um sistema de controle, por isso é necessária uma interface para gerar sinais legíveis ao controlador (THOAMAZINI; ALBUQUERQUE, 2011). Um sensor é um dispositivo capaz de converter um fenômeno físico em um sinal. elétrico. Portanto, o sensor representa parte da interface entre o mundo físico e o mundo dos dispositivos eletrônicos, como computadores. Outra parte desta interface é representada por atuadores, que
4.2.2 O Arduino Os arduinos podem ser considerados como nano computadores, é uma linguagem de programação padrão que pode executar uma sequência de eventos programados em sua memória, dessa forma é possível processar entradas e saídas e controlar dispositivos externos sendo muito importante no robô. 4.2.3 Os Atuadores Atuadores são dispositivos capazes de reproduzir movimentos, eles agem no sistema a partir de comandos enviados pelo controlador. Os atuadores podem ser: a. Motores b. Cilindros c. Válvulas d. Relés Os atuadores são os responsáveis pela movimentação do robô, o posicionamento dos sensores, além de outras funções. 4.2.4 Sensores de Posição Devido à sua boa relação de preço/desempenho, os sensores indutivos são uma boa opção para projetos de automação de máquinas e equipamentos, além de possuírem robustez necessária para ambientes industriais ao detectar partes de objetos de metal ferroso ou não. Quando substituídos dos interruptores mecânicos têm a capacidade de operar sem contato mecânico com alta frequência de chaveamento e resistência a vibrações e poeira. 4.2.5 Sensores de Nível O Sensor de nível como o próprio nome diz serve para medir o nível, como por exemplos medidores magnéticos, hidrostáticos, onde o mais comum na área é o flutuador, objeto flutuante, com gravidade específica entre o fluido do processo e o vapor do espaço livre, no tanque e a fixação de um dispositivo mecânico para registrar sua posição. 4.3 MÉTODOS 4.3.1 Circuitos de Controle O principal controle do robô deverá ser feito com uma plataforma de Arduino onde serão conectados a ele diversas partes do controle como por exemplo os sensores de posição. 4.3.2 Aplicação de controle Já a aplicação de controle será realizada por meio da plataforma Python com o auxílio de interfaces gráficas desenvolvidas para o ambiente, na aplicação é proposto ao usuário a escolha de poder salvar e criar novos arquivos para programação e também alterar os que já existem de acordo com a necessidade, e também há comunicação com o módulo de comunicação por uma interface de comunicação.
A conclusão chegada é de que a robótica na agricultura possui como um dos principais métodos a substituição da mão de obra podendo então ‘’automatizar’’ a produção rural e maximizando a produtividade, mesmo com um baixo custo em comparação ao mercado atual. Com os estudos realizados é perceptível que não haverá grandes baixas com a implementação da robótica na agricultura, um dos motivos é de que o setor rural sofre por falta de mão de obra, sendo assim a robótica vem como um benefício, pois possibilita a substituição da mão de obra humana. e também em serviços como a irrigação é previsto através das pesquisas que há uma estabilidade de padrões mais produtiva, Além disso, um dos grandes benefícios ao agricultor rural é a automatização do manejo agrícola, isto é, a redução de trabalhos braçais, e que exigem muito esforço físico e repetitivo onde pode ser gerado inúmeros problemas de saúde impactando socialmente de modo positivo. 6 CRONOGRAMA pesquisa demonstrada é fracionada nas seguintes partes a seguir Pesquisas relacionada ao objetivo do Projeto; a. Revisão das pesquisas feita; b. Implementação de equipamentos e softwares; c. Testes realizados; d. Análise dos dados obtidos; e. Conclusão da pesquisa e Redação final. :
