Trabalho de Conclusão de Curso | Graduação
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Trabalho de Conclusão de Curso PEIXE-ROBÔ: Veículo Submergível Semiautônomo (Fase 2)(2024) Melo, Lincoln Rodrigo Pereira de; Paula, Lourenço Azevedo de; Moura, Quézia Pereira da Silva; Santos, Thiago Teixeira dosA Embrapa Agricultura Digital, localizada em Campinas – SP, é um centro de pesquisa e desenvolvimento especializado no agronegócio, que busca fomentar o crescimento da piscicultura brasileira. Para isso, planeja utilizar veículos submergíveis semiautônomos. O projeto tem como objetivo aprimorar o projeto inicial de um Peixe-Robô, desenvolvido no Projeto Capstone em 2024.1, voltado para o monitoramento de tilápias. Fez-se uso da metodologia de Processo de Desenvolvimento de Produto, incluindo lista de requisitos, função global, estrutura de funções, matriz de soluções, variantes de solução, diagrama de blocos, Work Breakdown Structure e cronograma. Foi projetado uma estrutura física atualizada a fim de melhorar a vedação e manutenção do sistema. Além disso, a fim de atender o requisito de controle remoto sem fio, foram desenvolvidos subsistemas de comunicação UART entre um Arduino Nano responsável pela leitura dos sensores de qualidade da água e uma ESP acoplada a um módulo LoRa. O módulo LoRa transmite dados por ondas de rádio para um módulo LoRa externo para profundidades de até 1 m. Para alimentar o sistema, foi projetando também a alimentação por bateria interna, eliminando a necessidade de fonte de alimentação externa. Para a submersão, o robô controla a entrada e saída de água por um lastro e tem um controlador proposto por realimentação de estados utilizando um controlador de ação integral projetado por LQR juntamente com um filtro de kalman. A malha de controle é fechada por um sensor de pressão absoluta.Trabalho de Conclusão de Curso PEIXE ROBÔ: Veículo Submergível Semiautônomo(2024) Versolato, André Rodrigues; Camargo, Gustavo Guedes de; Teixeira, Lucas Gabriel Mocellin; Teixeira, Marco Tulio Masselli RainhoA Embrapa Agricultura Digital, centro de pesquisa e desenvolvimento para o agronegócio sediado em Campinas – SP, deseja incentivar a emergente piscicultura brasileira por meio de veículos submergíveis semiautônomos. Este projeto tem como objetivo formular o conceito preliminar de um Peixe Robô para o monitoramento da criação de tilápias, além de implementar seus subsistemas de instrumentação e submersão. Empregou-se uma metodologia combinada do modelo V com o método de Pahl & Beitz, com abordagem sistemática de projeto conceitual e ênfase em integração e testes dos elementos mecatrônicos. Para o monitoramento da qualidade da água, implementou-se uma malha de instrumentação com sensores calibrados de temperatura, pH e turbidez. A filmagem foi realizada pelo módulo de visão computacional OpenMV M7, com suporte para gravação de vídeo em cartão SD e comunicação Serial. Testes em água turva com três sensores de distância diferentes revelaram a necessidade de buscar um módulo ultrassônico com um intervalo de medição mais adequado. O mecanismo de submersão é baseado na variação da densidade do veículo por meio de um tanque de lastro de volume variável e um feedback de profundidade fornecido por um sensor de pressão diferencial. A integração do sistema foi feita via software embarcado em um Arduino Nano com arquitetura de timers e protocolo de comunicação Serial. O teste do protótipo integrado em água com controle on-off revelou a necessidade de aprimorar a dinâmica de submersão por meio de estratégias mais rápidas e eficazes de controle da posição do pistão do tanque de lastro.