Sistema robótico terrestre para apoio a atividades de manutenção de solo em pomares de prunóideas

• Autor(a) principal: Veiros, André Filipe Rodrigues
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/10882
• topic: Agricultura; Agricultura 4.0; Braço Robótico Cartesiano; Controlo de Infestantes; Prunóideas; Recolha de Frutos; Robô Terrestre; Robótica; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletromecânica

Fruto do crescimento da população mundial, a agricultura teve de se reinventar, introduzindo novas técnicas e ferramentas, conseguindo assim mais controlo sobre as colheitas, por forma a otimizá-las e assim aumentar os rendimentos na produção alimentar. Este é um setor que cada vez mais carece de mão-de-obra, devido à desertificação populacional dos meios rurais e como não pode parar, dada a necessidade de bens alimentares ser constante, assim como as tarefas a realizar, a introdução da robótica na agricultura poderá ajudar a resolver este constrangimento. Já existem algumas soluções automatizadas e robóticas para executar certos trabalhos agrícolas, mas ainda existe um longo caminho a percorrer até existirem soluções capazes de dar resposta a todas as tarefas realizadas na agricultura. Apesar de toda a evolução da robótica nesta área, a aplicação de muitos dos sistemas desenvolvidos não é rentável, pois o volume de trabalho existente não justifica o investimento inicial necessário. Nesta dissertação apresenta-se o dimensionamento e todas as etapas de construção de um robô agrícola para o controlo de infestantes e recolha de frutos caídos no chão do pomar. O robô foi projetado para ser aplicado na cultura do pêssego, podendo ser facilmente adaptável a outras culturas frutícolas. Esta proposta pretende contribuir para a redução da quantidade de herbicida utilizado no controlo de infestantes, reduzindo assim o impacto ambiental associado a esta tarefa, bem como minorar a atividade microbiana nas culturas da campanha seguinte através da recolha dos frutos caídos, evitando assim danos nos frutos das futuras culturas. Para tal, foi projetada e construída a estrutura de um robô terrestre tendo em consideração os requisitos dimensionais para a adequada locomoção na entrelinha de pomares de prunóideas. Tratando-se de um robô destinado a duas tarefas agrícolas a realizar em momentos diferentes da campanha, o projeto do braço robótico cartesiano com três graus de liberdade que incorpora foi fundamental. Aquando da aplicação particularizada de herbicida para controlo de infestantes e consequente redução da carga de produtos fitofarmacêuticos no solo, foi projetado um sistema de pulverização. Para a atividade de recolha de frutos caídos no solo, com destino à alimentação animal, e consequente promoção de economia circular e da redução da atividade microbiana e da multiplicação de insetos, com promoção do impacte ambiental por redução de aplicação de herbicidas e pesticidas, foi projetada uma garra flexível. Os componentes mecânicos, elétricos e eletrónicos de controlo, regulação e comando foram projetados, alguns desenvolvidos, montados e programados para o desenvolvimento do sistema robótico. Este sistema pretende ser um contributo para a nova revolução agrícola que se começa a desenhar, constituída pela automação e robotização de atividades agrícolas com o intuito de melhorar a eficácia e eficiência das produções (Agricultura 4.0), face à procura crescente de produtos agrícolas, condicionada pela disponibilidade de mão-de-obra, pela influência das alterações climáticas e pela necessidade cada vez mais premente de assegurar sustentabilidade ambiental na agricultura.