Nome do Projeto
Desenvolvimento de um sistema eletrônico embarcado para um veículo autônomo multifuncional destinado à agricultura familiar.
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
01/05/2024 - 01/05/2028
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Engenharias
Resumo
O avanço tecnológico na área agrícola é muito grande atingindo em grande parte as grandes propriedades. A agricultura familiar é carente de desenvolvimentos e soluções específicas em relação a mecanização agrícola.
Devido a grande mão de obra e esforço físico exigido nas atividades desenvolvidas em propriedades agrícolas familiares e com a grande redução nos custos de componentes elétricos/eletrônicos pretende-se através das metodologias de desenvolvimento de produtos, desenvolver o projeto de um sistema eletrônico embarcado (hardware e software) de controle do movimento de um veículo autônomo multifuncional para agricultura familiar adequado às necessidades e particularidades deste segmento.
Objetivo Geral
O objetivo geral deste projeto é desenvolver um sistema eletrônico embarcado (hardware e software) de controle do movimento de um veículo autônomo multifuncional para agricultura familiar adequado às necessidades e particularidades deste segmento.
Justificativa
A agricultura familiar desempenha uma contribuição importante na produção de alimentos, na segurança alimentar e na sustentabilidade dos sistemas agrícolas no Brasil (Mattei, 2014). Além disso, este segmento possui um papel social significativo, gerando empregos locais, fortalecendo as economias regionais e preservando a identidade cultural através das gerações.
De acordo com Censo Agropecuário 2017, em relação ao total de estabelecimentos agropecuários, 76,8% representam à agricultura familiar, ocupando 23,0% do total da área dedicada a atividades agropecuárias. Em 2017, a agricultura familiar dava ocupação a 66,3% dos trabalhadores em atividades agropecuárias. Quanto à idade, foi observada maior concentração em faixas etárias superiores aos 55 anos, um contraste com a agricultura não familiar que registrou maior presença de produtores nas faixas de até 55 anos. Em termos de valores, o total da produção de estabelecimentos de agricultura familiar no País foi de 106,5 bilhões de reais em 2017. Conforme os dados publicados pelo Censo Agropecuário 2017, isso equivale a 23,0% do total do valor da produção agropecuária nacional.
O uso de máquinas voltadas para a agricultura familiar permite que os agricultores melhorem sua capacidade produtiva, reduzindo a dependência do trabalho manual. Por exemplo, equipamentos como tratores, colheitadeiras e semeadoras facilitam tarefas que, de outra forma, demandariam um grande esforço físico e tempo significativo. Além disso, a mecanização contribui para a melhoria das condições de trabalho no campo. Ao minimizar a necessidade de esforço manual em atividades pesadas, os agricultores podem reduzir a exposição a condições adversas e riscos ocupacionais, promovendo um ambiente mais seguro e saudável.
Nesse sentido, máquinas com tecnologias modernas voltadas para a agricultura familiar tem o potencial de transformar positivamente a realidade desses agricultores, proporcionando-lhes melhores condições de vida e fortalecendo a base econômica das comunidades rurais
A maioria das máquinas agrícolas disponíveis no mercado é projetada para grandes propriedades, o que torna esses equipamentos muitas vezes inadequados para as dimensões das terras cultivadas pela agricultura familiar.
Nesse contexto, a agricultura digital aparece como uma ferramenta transformadora para os agricultores familiares, desempenhando uma função fundamental na modernização e otimização das práticas agrícolas. Este avanço tecnológico oferece uma série de benefícios que podem ser especialmente significativos para aqueles que cultivam a terra em menor escala.
O estudo dos veículos autônomos agrícolas representa um importante campo de pesquisa dentro da agricultura. Com avanços significativos em tecnologias como inteligência artificial, visão computacional e automação, esses veículos podem transformar a maneira como as atividades agrícolas são conduzidas.
Há falta de estudos que abordem de forma específica veículos autônomos e robôs móveis com foco na agricultura familiar, evidenciando que, apesar da crescente necessidade por soluções tecnológicas existe uma carência no progresso desses equipamentos para esse segmento.
De acordo com Censo Agropecuário 2017, em relação ao total de estabelecimentos agropecuários, 76,8% representam à agricultura familiar, ocupando 23,0% do total da área dedicada a atividades agropecuárias. Em 2017, a agricultura familiar dava ocupação a 66,3% dos trabalhadores em atividades agropecuárias. Quanto à idade, foi observada maior concentração em faixas etárias superiores aos 55 anos, um contraste com a agricultura não familiar que registrou maior presença de produtores nas faixas de até 55 anos. Em termos de valores, o total da produção de estabelecimentos de agricultura familiar no País foi de 106,5 bilhões de reais em 2017. Conforme os dados publicados pelo Censo Agropecuário 2017, isso equivale a 23,0% do total do valor da produção agropecuária nacional.
O uso de máquinas voltadas para a agricultura familiar permite que os agricultores melhorem sua capacidade produtiva, reduzindo a dependência do trabalho manual. Por exemplo, equipamentos como tratores, colheitadeiras e semeadoras facilitam tarefas que, de outra forma, demandariam um grande esforço físico e tempo significativo. Além disso, a mecanização contribui para a melhoria das condições de trabalho no campo. Ao minimizar a necessidade de esforço manual em atividades pesadas, os agricultores podem reduzir a exposição a condições adversas e riscos ocupacionais, promovendo um ambiente mais seguro e saudável.
Nesse sentido, máquinas com tecnologias modernas voltadas para a agricultura familiar tem o potencial de transformar positivamente a realidade desses agricultores, proporcionando-lhes melhores condições de vida e fortalecendo a base econômica das comunidades rurais
A maioria das máquinas agrícolas disponíveis no mercado é projetada para grandes propriedades, o que torna esses equipamentos muitas vezes inadequados para as dimensões das terras cultivadas pela agricultura familiar.
Nesse contexto, a agricultura digital aparece como uma ferramenta transformadora para os agricultores familiares, desempenhando uma função fundamental na modernização e otimização das práticas agrícolas. Este avanço tecnológico oferece uma série de benefícios que podem ser especialmente significativos para aqueles que cultivam a terra em menor escala.
O estudo dos veículos autônomos agrícolas representa um importante campo de pesquisa dentro da agricultura. Com avanços significativos em tecnologias como inteligência artificial, visão computacional e automação, esses veículos podem transformar a maneira como as atividades agrícolas são conduzidas.
Há falta de estudos que abordem de forma específica veículos autônomos e robôs móveis com foco na agricultura familiar, evidenciando que, apesar da crescente necessidade por soluções tecnológicas existe uma carência no progresso desses equipamentos para esse segmento.
Metodologia
Este trabalho será desenvolvido com apoio do Núcleo de Inovação em Máquinas e Equipamentos Agrícolas (NIMEq), através de seus laboratórios localizados no Campus Capão do Leão, da Universidade Federal de Pelotas, nas dependências do Departamento de Engenharia Rural da Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel.
Primeiramente, para o cumprimento dos objetivos propostos será realizada a análise das necessidades específicas levantadas no projeto apresentado em Rosales (2022), no qual foi aplicada a metodologia de Processo de Desenvolvimento de Produto (PDP), realizando as fases informacional e conceitual. A partir da concepção de projeto escolhida, serão realizados os desenvolvimentos dos sistemas eletrônicos que compõem o veículo autônomo.
Na sequência será realizada a elaboração destes sistemas eletrônicos, compostos por hardware e software, a partir do embasamento alcançado com a da revisão bibliográfica do tema envolvido no projeto. Experimentalmente serão realizados testes de hardware e de software dos sistemas eletrônicos desenvolvidos, comparando os resultados alcançados com estudos anteriores, experimentos semelhantes, predições teóricas e simulações computacionais.
Por fim, para a validação do projeto final, serão aplicados testes de campo em ambientes de agricultura familiar com o objetivo de assegurar que o sistema atende aos requisitos funcionais, de desempenho e de segurança necessários.
Primeiramente, para o cumprimento dos objetivos propostos será realizada a análise das necessidades específicas levantadas no projeto apresentado em Rosales (2022), no qual foi aplicada a metodologia de Processo de Desenvolvimento de Produto (PDP), realizando as fases informacional e conceitual. A partir da concepção de projeto escolhida, serão realizados os desenvolvimentos dos sistemas eletrônicos que compõem o veículo autônomo.
Na sequência será realizada a elaboração destes sistemas eletrônicos, compostos por hardware e software, a partir do embasamento alcançado com a da revisão bibliográfica do tema envolvido no projeto. Experimentalmente serão realizados testes de hardware e de software dos sistemas eletrônicos desenvolvidos, comparando os resultados alcançados com estudos anteriores, experimentos semelhantes, predições teóricas e simulações computacionais.
Por fim, para a validação do projeto final, serão aplicados testes de campo em ambientes de agricultura familiar com o objetivo de assegurar que o sistema atende aos requisitos funcionais, de desempenho e de segurança necessários.
Indicadores, Metas e Resultados
O resultado esperado é obter o projeto detalhado do sistema eletrônico embarcado de controle do movimento de um veículo autônomo multifuncional para agricultura familiar.
O impacto esperado é que a tecnologia gerada possibilite por parte de pequenos agricultores o uso de veículo autônomo multifuncional para aplicações agrícolas, aumente os ganhos e incentive a permanência no campo aumentando a sucessão familiar.
O impacto esperado é que a tecnologia gerada possibilite por parte de pequenos agricultores o uso de veículo autônomo multifuncional para aplicações agrícolas, aumente os ganhos e incentive a permanência no campo aumentando a sucessão familiar.
Equipe do Projeto
Nome | CH Semanal | Data inicial | Data final |
---|---|---|---|
ANTONIO LILLES TAVARES MACHADO | 5 | ||
CARLOS RICARDO TREIN | 2 | ||
DIONATAN LEONARDO LAMARQUE LUGOCH | |||
Daniel Hosser Hall | |||
EDUARDA DA SILVA FERREIRA | |||
MANOEL HOSSER | |||
ROBERTO LILLES TAVARES MACHADO | 9 |
Fontes Financiadoras
Sigla / Nome | Valor | Administrador |
---|---|---|
PROAP/CAPES / Coordenação de Aperfeiçoamento de Nível Superior | R$ 5.000,00 | Coordenador |
Plano de Aplicação de Despesas
Descrição | Valor |
---|---|
339018 - Auxílio Financeiro a Estudantes | R$ 5.000,00 |