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Robô aéreo é desenvolvido para agricultura de precisão

Por: ANA PAULA DA COSTA PEREIRA

16/10/2013

Um projeto pioneiro desenvolvido pelo aluno de doutorado da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da Universidade de São Paulo(USP), Rafael Coronel Bueno Sampaio, envolve a criação de um sistema que permite a um robô aéreo executar manobras de maior dificuldade, alcançando locais de difícil acesso, com menor consumo de bateria.

A tecnologia é voltada à agricultura de precisão, com foco em gerenciamento mais detalhado do sistema de produção. A criação faz parte do Aerial Robots Team (ART), do Laboratório de Robótica Móvel do Departamento de Engenharia Mecânica, orientado pelo professor Marcelo Becker.

Com as medidas de uma bola de basquete, que pesa apenas 1 kg, e constituído por fibra de carbono, o robô tem quatro hélices independentes e acomoda um conjunto de componentes formado por entradas USB, bússola, câmera de alta definição comunicação sem fio e GPS.

As características permitem que ele seja pilotado por controle remoto ou funcione de modo autônomo. Pelo controle remoto o robô aéreo alcança até 500 metros, podendo também ficar estabilizado no ar.

O projeto desenvolvido é embarcado em uma plataforma quadrirrotora Pelican, da empresa alemã Ascending Technologies (AscTec). Considerada estado da arte, essa plataforma é utilizada nos maiores centros de pesquisa do mundo que trabalham na área, o que também facilita uma parceria com os pesquisadores.

Para o professor orientador do projeto,Marcelo Becker, o futuro de aplicações robóticas na área agrícola é promissor, especialmente no Brasil. “A cada dia está mais difícil de conseguir mão de obra qualificada no campo e, em propriedades de grande porte onde a agricultura de precisão deve dominar o cenário, o uso de sistemas robotizados para atividades de monitoramento, coleta de amostras, colheita, entre outras, deve crescer muito nas próximas décadas", observa.

Ainda, segundo o professor Becker, o emprego de robôs voadores, autônomos ou não, pode ser uma excelente fonte de coleta de dados e diagnóstico minimamente invasivo. “Muitas vezes, no campo, a detecção precoce de uma infestação pode permitir um controle e reduzir drasticamente os prejuízos para o agricultor”, acrescenta.

Simulador

Os testes de vôo do robô são feitos por meio de um simulador comercial Microsoft Flight Simulator (MSFS) para orientar no desenvolvimento de sistemas de controle de estabilidade de quadrirrotores. O ART é o único grupo de pesquisa no mundo a utilizar esse simulador para desenvolver modelos gráficos e dinâmicos para aeronaves Pelican.

Pelo fato de o Pelican ser de custo elevado, chegando aproximadamente a R$ 24 mil , a simulação evita danos nos equipamentos, economiza bateria e permite maior segurança nos ensaios, considerando que as hélices são afiadas. “Cada vez que você coloca o robô para voar você está debilitando-o. Por isso, é mais vantajoso fazer uma simulação e testar nesse sistema, pois você garante que o projeto não dê problema”, explica Rafael.

A equipe desenvolveu uma plataforma em software denominada Flight Variables Management System (FVMS) que possibilita a integração da aeronave com o simulador, de modo que se possam acessar mais de duas mil informações distintas pertinentes ao vôo.

“Por exemplo, podem-se medir as velocidades e acelerações da aeronave e a altitude. Já em relação às variáveis de ambiente, é possível saber a direção do vento, a pressão atmosférica, a elevação do solo etc”, completa o estudante.

De acordo com Rafael, a vantagem da utilização desse software está no fato de que o engenheiro ou o desenvolvedor dispõe de uma ferramenta que alia a modelagem gráfica ao modelo matemático do quadrirrotor, o que torna os ensaios em simulação mais atrativos, com observação visual do comportamento da aeronave.



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