"A Transversalidade da Ciência, Tecnologia e Inovações para o Planeta"
5 a 7 de outubro de 2021
Trabalho 14730
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Engenharia mecânica |
| Setor | Departamento de Engenharia Elétrica |
| Conclusão de bolsa | Não |
| Primeiro autor | Luiz Felipe Soares Ritti |
| Orientador | ALEXANDRE SANTOS BRANDAO |
| Outros membros | GEICE PAULA VILLIBOR, JOSEPH KALIL KHOURY JUNIOR, Leonardo Alves Fagundes Júnior |
| Título | Desenvolvimento de um conjunto trator – reboque para auxiliar drones em tarefas agrícolas |
| Resumo | Os Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs), ou comumente chamados de drones, estão sendo cada vez mais utilizados no ramo agrícola à medida que o avanço tecnológico acontece. Dentre diversas finalidades, os drones são utilizados na aplicação de insumos e defensivos, inspeção do terreno, coleta de amostras, entre outros. Na possibilidade de se ter um trator autônomo com um reboque conectado a ele, a eficácia das tarefas desenvolvidas por estes VANTs aumenta significativamente, pois o conjunto (trator–reboque) irá acompanhá-los por toda área da tarefa, oferecendo uma alterativa para pouso, reabastecimento e entrega de cargas. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo projetar um reboque a ser tracionado por um trator para auxiliar em missões com drones. Em condições laboratoriais, o trator será representado por um robô terrestre de tração diferencial. Para atingir este objetivo, iniciou-se com o projeto do reboque, levando em consideração os principais requisitos e restrições e, na sequência, desenhou-se sua estrutura em CAD e realizou-se sua fabricação usando a técnica de manufatura aditiva. Uma vez materializado, o conjunto trator-reboque teve seu modelo matemático levantado, atentando para o ponto de interesse de controle e as variáveis relacionadas aos seus ângulos, distâncias e velocidades. Com a modelagem matemática e uma proposta de controle difundida na literatura, realizou-se uma simulação de seguimento de trajetória do conjunto. O modelo CAD foi importado no software Matlab, para melhor visualização. Com a fabricação do reboque, modelo matemático e a simulação de navegação realizados, foi feito um teste experimental no laboratório do Núcleo de Especialização em Robótica (NERO), a fim de analisar a capacidade do conjunto de percorrer uma trajetória previamente definida como uma lemniscata de Bernoulli. Para definição da posição global do conjunto, foram utilizadas duas estratégias distintas. A primeira utilizou o próprio sistema inercial de localização do robô (odometria) e a segunda, um sistema interno de localização e rastreamento de objetos (OptiTrack). Ao verificar os desvios do ponto de interesse em relação a trajetória desejada, verificou-se que utilizando a própria odometria do robô, obteve-se erros menores que 100 mm, representando 10,7% do comprimento linear total do conjunto. Ao utilizar o sistema OptiTrack o erro foi menor que 20 mm, representando apenas 2,1%. Por mais que existiram erros em ambos os experimentos, foram aceitáveis e permitiram validar a modelagem matemática e o controlador adotado, uma vez que o conjunto foi capaz de percorrer a trajetória desejada. Ao atingir com êxito os objetivos principais desse trabalho, é possível dizer que o mesmo contribuiu e contribuirá com o desenvolvimento da robótica dentro do NERO, dado que a plataforma projetada estará disponíveis para a realização de novas missões. |
| Palavras-chave | Modelagem cinemática, Robôs móveis, Manufatura aditiva |
| Forma de apresentação..... | Vídeo |
| Link para apresentação | Vídeo |
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