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dc.creatorRosales, Jean Carlos Isidro
dc.date.accessioned2025-11-03T19:50:04Z
dc.date.available2025-11-03
dc.date.available2025-11-03T19:50:04Z
dc.date.issued2022-02-22
dc.identifier.citationROSALES, Jean Carlos Isidro. Desenvolvimento conceitual de um veículo autônomo elétrico para uso em unidades agrícolas de escala familiar. 2022. 132 f. Dissertação (Mestrado em Sistemas de Produção Agrícola Familiar) - Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttp://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/18365
dc.description.abstractFamily farms in Brazil are characterized by being small agricultural units responsible for the population’s food security in the regions near its location, and also enables the generation of income to encourage the fixation of people in rural areas. However, the absence of ergonomically adequate implements and machinery, besides causing low productivity in the performance of agricultural activities, directly affects the farmer's well-being and is one of the main reasons why people, especially young people, seek better opportunities in large industrial centers to avoid the rigor and harshness of work on the field. Given this, was developed a conceptual project of an autonomous vehicle with electric propulsion to be used in family agricultural units, to research, generate, evaluate, and select engineering solutions that meet the customers’ needs involved in the product's life cycle. The product development methodology applied allowed the project to be carried out in two stages, informational and conceptual. In the informational phase, 26 customer needs were listed, obtained from family farmers in the region, teachers, technicians, and researchers. Subsequently, the needs were analyzed, unfolded and hierarchized into project requirements by applying the Mudge diagram and the House of Quality. As a partial result, 22 specifications with their target values were established. In the conceptual phase, a functional structure was developed to provide a system for autonomous vehicle travel and positioning in crops, consisting of four sub-functions: power source, control and guidance system, traction, and steering module. The choice and design of the solution principles that conform to the sub-functions were based on patents and machines developed by companies and universities, especially in Europe. Finally, two total solution principles were created in conjunction with three vehicle designs modelled in Solidworks. As a result, design number one was selected, which features an independent electric drive and steering system for each wheel, onboard GPS receiver and ultrasonic sensors for positioning, on-grid and auxiliary solar panel charging, and a low-cost, lightweight, and adjustable structural design for its adaptability to different types of crop layouts. The research presented, due to its multidisciplinary, offers opportunities for the development and research associated with all the subsystems of the vehicle, bringing this in the future, improvements to the conception initially proposed.pt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Pelotaspt_BR
dc.rightsOpenAccesspt_BR
dc.subjectAgricultura familiarpt_BR
dc.subjectMáquinas elétricaspt_BR
dc.subjectNavegação autônomapt_BR
dc.subjectDesenvolvimento de produtopt_BR
dc.subjectSmallholders farmerspt_BR
dc.subjectElectric machinespt_BR
dc.subjectAutonomous navigationpt_BR
dc.subjectProduct developmentpt_BR
dc.titleDesenvolvimento conceitual de um veículo autônomo elétrico para uso em unidades agrícolas de escala familiarpt_BR
dc.title.alternativeConceptual development of an autonomous electric vehicle for smallholders farmerspt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0002-0367-0136pt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6070517899619394pt_BR
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0001-6309-2019pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4864756921922423pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Machado, Antônio Lilles Tavares
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7362283733772147pt_BR
dc.description.resumoAs propriedades rurais familiares no Brasil se caracterizam por serem pequenas unidades agrícolas responsáveis pela segurança alimentar da população nas regiões próximas a sua localização, e ainda, possibilitarem a geração de renda para incentivar a fixação do homem no campo. No entanto, a ausência de implementos e máquinas ergonomicamente adequados, além de causar baixa produtividade no desempenho das atividades agrícolas, afeta diretamente o bem-estar do agricultor, sendo um dos motivos principais pelos quais as pessoas, especialmente os jovens, procuram melhores oportunidades nos grandes centros industriais, evitando o rigor e a dureza do trabalho no campo. Em vista disso, desenvolveu-se o projeto conceitual de um veículo autônomo com propulsão por energia elétrica para utilização em unidades agrícolas familiares com o objetivo de pesquisar, gerar, avaliar e selecionar soluções de engenharia que atendam às necessidades dos clientes envolvidos no ciclo de vida do produto. A metodologia de desenvolvimento de produtos aplicada, permitiu a realização do projeto em duas fases, informacional e conceitual. Na fase informacional, foram listadas 26 necessidades de clientes obtidas junto aos agricultores familiares da região, professores, técnicos e pesquisadores. Posteriormente, as necessidades foram analisadas, desdobradas e hierarquizadas em requisitos de projeto através da aplicação do diagrama de Mudge e a Casa da Qualidade. Como resultado parcial, se estabeleceram 22 especificações com seus valores alvo. Na fase conceitual, se desenvolveu uma estrutura funcional com a finalidade de se contar com um sistema para o deslocamento e posicionamento autônomo do veículo no campo, sendo conformada por quatro subfunções: fonte de energia, sistema de controle e orientação, módulo de tração e módulo de direção. A escolha e o desenho dos princípios de solução que conformam as subfunções foram baseadas em patentes e máquinas desenvolvidas por empresas e universidades, especialmente na Europa. Finalmente, se criaram dois princípios de solução totais em conjunto com três concepções de veículos projetados em Solidworks. Como resultado, foi selecionada a concepção número um, a qual apresenta um sistema de tração e direção elétrico independente para cada roda, receptor GPS e sensores ultrassônicos embarcados para seu posicionamento, carregamento on-grid e auxiliar por painel solar e um desenho estrutural de baixo custo, leve e regulável para sua adaptabilidade a diferentes tipos de layouts de culturas. O trabalho apresentado, devido ao seu caráter multidisciplinar, oferece oportunidades para o desenvolvimento de pesquisas associadas aos subsistemas do veículo, possibilitando futuramente melhorias na concepção proposta inicialmente.pt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Sistemas de Produção Agrícola Familiarpt_BR
dc.publisher.initialsUFPelpt_BR
dc.subject.cnpqCIENCIAS AGRARIASpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.rights.licenseCC BY-NC-SApt_BR
dc.contributor.advisor1Machado, Roberto Lilles Tavares
dc.subject.cnpq1AGRONOMIApt_BR
dc.subject.cnpq2MAQUINAS E IMPLEMENTOS AGRICOLASpt_BR


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