Título: Controle Cinemático da Trajetória de um VANT aplicada a Pulverização agrícola

Autoria de: Caio Guilherme Elias Silva

Orientação de: Wander Gustavo Rocha Vieira

Presidente da banca: Wander Gustavo Rocha Vieira

Primeiro membro da banca: Francisco Scinocca

Segundo membro da banca: Cristino de Souza Junior

Palavras-chaves: Pulverização Agrícola, Controle Cinemático Trajetória, VANT, Algoritmo de cobertura de Área, Otimização de Trajetória

Data da defesa: 30/07/2020

Semestre letivo da defesa: 2020-1

Data da versão final: 03/09/2020

Data da publicação: 03/09/2020

Referência: Silva, C. G. E. Controle Cinemático da Trajetória de um VANT aplicada a Pulverização agrícola. 2020. 78 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2020.

Resumo: O uso de veículos aéreos não tripulados (VANTs) para a pulverização agrícola se mostra um método viável quando comparado a outras métodos utilizados hoje em dia. Em relação a pulverização terrestre, a utilização de VANTs oferece maior rapidez e evita a perda das sementes por esmagamento da cultura. Em comparação a pulverização aérea por meio de aeronaves tripuladas, oferece um controle mais eficiente, evitando assim o desperdício do defensivo devido a deriva. Vale ressaltar que o uso de VANTs é mais seguro devido ao melhor controle sobre a aeronave, assim como a ausência da necessidade de pilotos. Atualmente, a pulverização consiste em duas etapas recorrentes Passagem de pulverização e manobra de retorno, chamado de balão. Um processo de pulverização eficiente é aquela que miniminiza o tempo de balão e maximiza o tempo de pulverização. Nesse trabalho foi proposto a análise de diferentes estratégias de passagens que miniminizam a distância de retorno por meio da determinação da melhor trajetória de um VANT durante a pulverização. O cenário escolhido para estudo foi de uma área conhecida e regular. Para o estudo da área a ser pulverizada, foi levado em consideração os seguintes parâmetros Dimensão da área a ser pulverizada, discretização da área feita de maneira uniforme, velocidade constante e aceleração fixada em 3g, isto é, 3 vezes a aceleração da gravidade. Afim de analisar o problema, foi implementado um algoritmo capaz de gerar trajetórias em Progressive Pass e Round Robin para o cenário proposto. Para o desenvolvimento dos algoritmos foi preciso considerar as limitações físicas da aeronave, afim de aproximar o máximo possível as simulações da realidade. O algoritmo para o Progressive Pass gera uma trajetória linear sequencial capaz de evitar obstáculos fixos, neste tipo de trajetória, a distância de retorno é fixa. Para o Round Robin o algoritmo se comporta de maneira similar, alterando apenas as manobras de balão, que passam variar a cada passo da pulverização. Ao gerar essas trajetórias, o algoritmo utilizada três tipos de manobras comuns durante o voo de pulverização, U-Turn, Gap-Turn, Omega-Turn. A diferença entre cada manobra se dá basicamente em seus parâmetros de aplicação, sendo eles os seguintes a manobra U-Turn é utilizada quando a distância de retorno é pelo menos duas vezes maior que o raio de curvatura da aeronave, a manobra Omega-Turn é executada quando a distância de retorno é menor que duas vezes o raio de curvatura da aeronave, já a manobra Gap-Turn acontece em situações especiais quando a distância de retorno é exatamente igual a duas vezes o raio de curvatura da aeronave. A trajetória em Round Robin pode se comportar de diversas maneiras, neste trabalho foi estudado todos os tipos possíveis de se usar a manobra Round Robin para o cenário proposto, podendo ao final fazer um comparativo entre todas as trajetórias geradas. Ao final do trabalho foi encontrado a trajetória que reduza os tempos improdutivos durante a pulverização para o cenário de estudo. Como forma de verificar o comportamento do VANT para as trajetórias geradas, foi implementa um algoritmo capaz de realizar simulações gráficas.

URI: sip.prg.ufla.br/publico/trabalhos_conclusao_curso/acessar_tcc_por_curso/
engenharia_mecanica/20201201420859

URI alternaviva: repositorio.ufla.br/handle/1/44820

Curso: G032 - ENGENHARIA MECÂNICA (BACHARELADO)

Nome da editora: Universidade Federal de Lavras

Sigla da editora: UFLA

País da editora: Brasil

Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso

Nome da língua do conteúdo: Português

Código da língua do conteúdo: por

Licença de acesso: Acesso aberto

Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras

URI da licença: repositorio.ufla.br

Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br

Detentores dos direitos autorais: Caio Guilherme Elias Silva e Universidade Federal de Lavras

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