FABIO FERRAZ JUNIOR
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Trabalho de Conclusão de Curso UGV (Unmaned Ground Vehicle) para monitoramento de talhões em fruticultura e silvicultura(2024) Sampaio, Giulia Carolina Martins de; Araújo, Breno Alencar; Balkins, Bruno Morales; Assumpção, Fernando BichuetteEste projeto tem como objetivo desenvolver um UGV, veículo terrestre não tripulado, para monitoramento de talhões em citricultura, pomicultura e silvicultura, inspirado no JPL Open Source Rover Project da NASA. O veículo foi rádio controlado e possui uma unidade computacional executando o framework ROS para monitoramento, integração e futuro controle autônomo. A utilização do framework trará a flexibilidade de se modificar os nós conforme necessidades específicas do cliente. Para isso, fez-se uso da metodologia de PDP (Processo de Desenvolvimento de Produtos) para abranger os requerimentos junto ao cliente. Avaliações técnicas preliminares mostraram ser efetivo o uso do veículo para monitoramento e movimentação pelos talhões.Trabalho de Conclusão de Curso Sensoriamento do desgaste em regulador HDU(2024) Simodo, Carlos Eduardo Abdelmalack; Carvalho, Guilherme Ricchetti; Pazemeckas, Gustavo RodriguesEste projeto teve como objetivo a implementação de um sistema de previsão de falhas de um regulador HDU em fábricas de papel. Para uma previsão ser feita, é necessário que haja dados históricos sobre o sistema a ser estudado. Como o mecanismo de estudo em questão não apresentava um sistema de sensoriamento, o objetivo principal deste trabalho foi um projeto de sensoriamento capaz de coletar dados relevantes para uma futura predição de falhas. Os erros mais comuns são causados pelo desgaste da pastilha presente nos apalpadores, e por falhas na parte pneumática do regulador HDU. Com isso, foram realizados testes em laboratório com diversas situações de desgaste do equipamento, confecção de protótipos e experimentações que objetivaram encontrar qual maneiras de monitorar o problema proposto.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.Trabalho de Conclusão de Curso Análise de Dados para Apoiar a Tomada de Decisão na Gestão de Ativos de Energia Alupar(2024) Cunha, Enzo Stefani Vita; Blasbalg, Felipe; Afrange, JerônimoEste projeto consiste em colaborar no apoio à tomada de decisões dos operadores dos ativos de energia da Alupar. O objetivo é desenvolver uma ferramenta que possa captar dados e transformá-los em informações úteis, destacando novas características do processo ou problema em estudo. Para o desafio da ferramenta do projeto, foi escolhida a análise da incidência de falhas para manutenção preditiva nas bombas hidráulicas de drenagem da Usina Hidrelétrica (UHE) de São José – RS. Dados como o nível de água e o histórico de operação das bombas foram coletados para criar gráficos, permitir a identificação de tendências e prever a necessidade de manutenção, enquanto as bombas ainda estão em funcionamento. Com a limpeza e análise dos dados recebidos, foi possível criar um modelo de predição de falhas com base em métodos de Machine Learning. Por fim, para garantir a organização do grupo e alinhamento com a Alupar, utilizou-se o método de desenvolvimento Cascata durante a construção da ferramenta, que segue uma abordagem estruturada e linear.Trabalho de Conclusão de Curso Conceitualização de uma linha de desmontagem de cartuchos de tinta de impressora para circularidade(2024) Nascimento, Lívia Brigido do; Silva, Lorena Barbosa Antunes da; Azeredo, Rodrigo de LimaDiante da transição para um modelo de negócios mais sustentável e circular nos processos industriais, o presente projeto, desenvolvido no contexto do ecossistema da Hewlett-Packard (HP), tem como objetivo propor soluções para a automação do processo de desmontagem de cartuchos de tinta usados, permitindo a descaracterização dos materiais para reinserção dos polímeros na produção de novos cartuchos e destinação dos materiais não poliméricos a outras empresas para reaproveitamento. Foi utilizada a metodologia de Processo de Desenvolvimento de Produto (PDP), com entregas de projeto conceitual e preliminar, incluindo testes preliminares de diferentes princípios de solução para a remoção de componentes. A validação desses testes forneceu subsídios para a elaboração de um plano de implementação, incluindo modelagens visuais, especificação de equipamentos e a criação de setups de testes ajustados à variante da linha escolhida, fornecendo uma base estruturada para futuras aplicações industriais.Trabalho de Conclusão de Curso Uso de IA para sistema de orientação e guiagem para pouso de sistemas autônomos de um VANT(2024) Ogawa, Alessandra Yumi Carvalho; Zamberlan, Enzo Dadier Lacks; Oliveira, Mateus Ruggero de; Gallo, ViniciusEste projeto visa o desenvolvimento de um sistema de guiagem autônomo para pouso de um VANT (Veículo Aéreo Não Tripulado) cargueiro, utilizando inteligência artificial e visão computacional. O software Unreal Engine 5 será empregado como ambiente de simulação e desenvolvimento, permitindo tanto o treinamento quanto a visualização dos resultados do algoritmo criado. A metodologia ágil Scrum foi adotada para definir entregáveis periódicos, enquanto a abordagem V&V (Verificação e Validação) é utilizada para organizar as etapas e assegurar a conformidade com os requisitos. Atualmente, o projeto encontra-se na fase de definição e validação de requisitos, caminhando para a etapa de Test Readiness Review (TRR). Ao final do desenvolvimento, o algoritmo de inteligência artificial, criado a partir da YOLOv3, foi capaz de identificar áreas possíveis para pouso levando em conta diversos requisitos com ótima precisão. Além disso, as rotinas de waypoints, fail-safe, detecção de obstáculos e movimentação para locais alternativos de pouso, simula adequadamente condições reais propostas.Trabalho de Conclusão de Curso Veículo Terrestre Autônomo para Monitoramento de Talhões de Silvicultura e Plantações de Frutas(2024) Melo, Felipe Catapano Emrich; Tumang, Gabriel Brunoro Motta; Sorpreso, Luana de Matos; Katri, Rafael EliEste projeto visa desenvolver um sistema de navegação autônoma para um robô de monitoramento de silvicultura e pomares, sendo a segunda fase de um projeto contínuo que começou pela montagem física do robô pela iteração anterior deste Capstone. O projeto tem como propósito automatizar o processo de monitoramento de tais plantações, possibilitando a otimização da mão de obra humana. O programa para esta funcionalidade nova foi desenvolvido utilizando o framework ROS (Robot Operating System) 2, e mais especificamente o pacote de navegação NAV 2. Para conseguir atingir o objetivo final, foi estudado pelo grupo múltiplas soluções e algoritmos de SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) compatíveis com fusão de sensores de múltiplos tipos, para mapeamento multissensorial robusto em ambientes não estruturados com terreno irregular. Para achar a solução ideal para os requisitos de projeto, foi adotado a ferramenta da matriz de soluções.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.