Publicação
Simulação Computacional de um Rover Robótico Agrícola para Pulverização Controlada de Infestantes e Recolha de Frutos Caídos
| Resumo: | O contínuo aumento da população mundial tem avultado a necessidade de bens alimentares, levando a um aumento das explorações agrícolas para garantir o fornecimento destes bens, de uma forma direta, às populações e de uma forma indireta a todas as indústrias transformadoras do ramo alimentar. Esta condição tem levado a agricultura a reinventar-se e a introduzir novas técnicas e ferramentas para garantir um maior controlo das colheitas e um aumento dos rendimentos na produção alimentar. No entanto, a falta de mão-de-obra aliada à evolução de infestantes resistentes a herbicidas, tem levado a crescentes constrangimentos numa produção agrícola que a cada dia que passa se pretende mais elevada e de melhor qualidade. Porém, com a crescente evolução das áreas da eletrónica, da automação e da robótica, surgem novos caminhos para responder a estes problemas. Nesse sentido, o Grupo Operacional PrunusBot desenvolveu um rover robótico para otimizar as tarefas de controlo de infestantes e de recolha de frutos caídos no chão de pomares. Em que, para o caso do controlo de infestantes é proposto um sistema de pulverização de precisão, reduzindo a quantidade de herbicida a aplicar. A recolha de frutos caídos ambiciona promover a sustentabilidade do processo, dirigindo os frutos caídos para alimentação animal e com a perspetiva de analisar o efeito desta atividade na redução da atividade microbiana nas culturas da campanha seguinte, evitando consequentes danos. No sentido de dar continuidade a esta investigação, a presente dissertação propõe a recriação deste rover robótico num software de simulação robótico e propõe ainda a criação de um modelo de simulação semelhante ao de uma exploração agrícola. Pretende-se deste modo desenvolver um algoritmo de controlo do rover robótico nas tarefas de pulverização controlada e de recolha de frutos caídos. Este trabalho sugere o desenvolvimento e teste através de um simulador robótico por este apresentar benefícios em relação aos métodos tradicionais, nomeadamente a nível de rapidez, facilidade de implementação e teste de diferentes cenários e hipóteses de operação podendo até efetuar simulações de forma simultânea. O uso de simuladores robóticos apresenta ainda um maior grau de liberdade e criatividade, uma vez que não existem preocupações relativas à danificação do hardware. De referir também que os custos de desenvolvimento são muito reduzidos. |
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| Autores principais: | Ribeiro, João Pedro Lopes |
| Assunto: | Agricultura Controlo de Infestantes Pulverização Controlada Recolha de Frutos Robótica Rover Robótico Simuladores Robóticos |
| Ano: | 2022 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade da Beira Interior |
| Idioma: | português |
| Origem: | uBibliorum |
| Resumo: | O contínuo aumento da população mundial tem avultado a necessidade de bens alimentares, levando a um aumento das explorações agrícolas para garantir o fornecimento destes bens, de uma forma direta, às populações e de uma forma indireta a todas as indústrias transformadoras do ramo alimentar. Esta condição tem levado a agricultura a reinventar-se e a introduzir novas técnicas e ferramentas para garantir um maior controlo das colheitas e um aumento dos rendimentos na produção alimentar. No entanto, a falta de mão-de-obra aliada à evolução de infestantes resistentes a herbicidas, tem levado a crescentes constrangimentos numa produção agrícola que a cada dia que passa se pretende mais elevada e de melhor qualidade. Porém, com a crescente evolução das áreas da eletrónica, da automação e da robótica, surgem novos caminhos para responder a estes problemas. Nesse sentido, o Grupo Operacional PrunusBot desenvolveu um rover robótico para otimizar as tarefas de controlo de infestantes e de recolha de frutos caídos no chão de pomares. Em que, para o caso do controlo de infestantes é proposto um sistema de pulverização de precisão, reduzindo a quantidade de herbicida a aplicar. A recolha de frutos caídos ambiciona promover a sustentabilidade do processo, dirigindo os frutos caídos para alimentação animal e com a perspetiva de analisar o efeito desta atividade na redução da atividade microbiana nas culturas da campanha seguinte, evitando consequentes danos. No sentido de dar continuidade a esta investigação, a presente dissertação propõe a recriação deste rover robótico num software de simulação robótico e propõe ainda a criação de um modelo de simulação semelhante ao de uma exploração agrícola. Pretende-se deste modo desenvolver um algoritmo de controlo do rover robótico nas tarefas de pulverização controlada e de recolha de frutos caídos. Este trabalho sugere o desenvolvimento e teste através de um simulador robótico por este apresentar benefícios em relação aos métodos tradicionais, nomeadamente a nível de rapidez, facilidade de implementação e teste de diferentes cenários e hipóteses de operação podendo até efetuar simulações de forma simultânea. O uso de simuladores robóticos apresenta ainda um maior grau de liberdade e criatividade, uma vez que não existem preocupações relativas à danificação do hardware. De referir também que os custos de desenvolvimento são muito reduzidos. |
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