Contextualização

Este projeto aborda a intersecção entusiasmante entre robótica e agricultura. A robótica agrícola consiste em aplicar princípios e conceitos de robótica para realizar várias tarefas agrícolas. Na última década, a evolução tecnológica permitiu que robôs autônomos se encarregassem de tarefas manuais e repetitivas no campo, liberando humanos para desempenhar funções mais complexas.

A robótica é uma fusão de computação, engenharia mecânica e elétrica. Trata-se do estudo de robôs - máquinas controláveis que podem ser programadas para realizar várias tarefas. Como o desenvolvimento dessas máquinas envolve muita ciência e engenharia, a robótica é uma disciplina científica importante.

A automação é a técnica de fazer um aparato, um sistema ou um processo funcionar automaticamente, por meios que são em grande parte ou totalmente automáticos. Como tal, a robótica é uma forma de automação. A automação se aplica a operações que vão desde o controle de processos industriais até o controle de residências.

A Relevância da Robótica Agrícola

A agricultura é um dos setores mais antigos e mais importantes, responsável por alimentar a população mundial. Contudo, é igualmente um dos setores mais desafiadores, enfrentando problemas como avarias climáticas, pragas, doenças e uma força de trabalho envelhecida.

Nesse cenário, a robótica agrícola surge como uma solução promissora, tomando para si a responsabilidade de tarefas como plantio, colheita, monitoramento da saúde das plantas e controle de pragas. Além de aumentar a eficiência e a produtividade, a robótica agrícola também tem o potencial de melhorar a sustentabilidade agrícola, reduzindo o uso de água, energia e pesticidas.

Para mergulhar ainda mais fundo na robótica agrícola, consulte os seguintes recursos:

1. Livro: "Precision Agriculture '13" por J. V Stafford (Aqui, você encontrará uma explanação abrangente sobre a agricultura de precisão, que é o coração da robótica agrícola)
2. Vídeo: [TEDx Talk por David Dorhout - Agricultura e Robótica] (Neste talk fascinante, David Dorhout discute como a robótica pode ser usada para resolver problemas na agricultura)
3. Website: [Agricultural Robotics - ScienceDirect] (Este site é um recurso fantástico que abrange todos os aspectos da robótica agrícola)

Atividade Prática

Projeto Automação na Agricultura com Robôs de Plantio e Monitoramento

Objetivo do Projeto

O objetivo deste projeto é adquirir uma compreensão prática da robótica agrícola projetando um robô que possa semear uma parcela de terra e monitorar continuamente a saúde das plantas usando sensores.

Materiais Necessários

1. Kits de Robótica (inclusos devem estar motores, sensores, placas microcontroladoras, e componentes eletrônicos diversos)
2. Software de programação compatível com o kit de robótica.
3. Computadores
4. Solo e sementes para plantio
5. Sensor de umidade e luminosidade.
6. Documentação e tutoriais da robótica e agricultura

Descrição Detalhada do Projeto

Neste projeto de dificuldade difícil, cada grupo de 3 a 5 estudantes terá a tarefa de desenhar, construir, programar e testar um robô autônomo capaz de executar tarefas de plantio e monitoramento agropecuário.

Este projeto será dividido em três fases principais:

1. Fase de Design e Construção - onde os alunos projetarão e construirão seu robô. Esta fase envolverá a integração das disciplinas de engenharia mecânica, engenharia elétrica e ciência da computação.
2. Fase de Programação - onde os alunos programarão seu robô para semear uma parcela de terra e monitorar continuamente a saúde das plantas. Esta fase envolverá computação, algoritmos e análise de dados.
3. Fase de Teste e Execução - onde os alunos testarão e otimizarão a performance de seus robôs no mundo real.

Passo a Passo

1. Fase de Design e Construção:

   • Pesquisem sobre design e construção de robôs agrícolas.
   • Esboçem um projeto para o robô com todos os componentes de hardware necessários.
   • Construam o robô seguindo o projeto esboçado.

2. Fase de Programação:

   • Desenvolvam um algoritmo para semear uma parcela de terra.
   • Integrem o sensor de umidade e luminosidade no robô.
   • Programem o robô para monitorar constantemente a umidade do solo e a luminosidade recolhendo esses dados.

3. Fase de Teste e Execução:

   • Testem o robô em um ambiente controlado para garantir a correta funcionalidade dos movimentos e integridade das leituras dos sensores.
   • Identifiquem possíveis defeitos e faça os ajustes necessários para otimizar a performance.
   • Plante as sementes e monitore a umidade do solo e a luminosidade, fazendo ajustes conforme necessário.

Espera-se que cada aluno gaste mais de 12 horas na execução do projeto.

Entregas do Projeto

1. Relatório de Projeto:

   • Introdução: Contextualize a importância da robótica agrícola, as tarefas realizadas pelo robô projetado e os objetivos do projeto.
   • Desenvolvimento: Descreva os tópicos teóricos aplicados no projeto, explicando a construção do robô e como foi programado para realizar as tarefas. Discuta os desafios enfrentados e como foram solucionados. Exponha a metodologia utilizada para a execução do projeto. Por fim, apresente os resultados obtidos, discutindo seu significado e implicações.
   • Conclusão: Conclua discutindo o impacto da robótica na agricultura, as conclusões empíricas alcançadas e os aprendizados adquiridos durante o projeto. Reitere os principais pontos abordados no trabalho.
   • Bibliografia: Cite todas as fontes de informações utilizadas para nortear o trabalho, sejam livros, vídeos, sites, etc.

2. Apresentação do Robô: Apresentação prática do robô funcionando, executando as tarefas de plantio e monitoramento de saúde das plantas.