| dc.creator | Rosales, Jean Carlos Isidro | |
| dc.date.accessioned | 2025-11-03T19:50:04Z | |
| dc.date.available | 2025-11-03 | |
| dc.date.available | 2025-11-03T19:50:04Z | |
| dc.date.issued | 2022-02-22 | |
| dc.identifier.citation | ROSALES, 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.uri | http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/18365 | |
| dc.description.abstract | Family 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.sponsorship | Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq | pt_BR |
| dc.language | por | pt_BR |
| dc.publisher | Universidade Federal de Pelotas | pt_BR |
| dc.rights | OpenAccess | pt_BR |
| dc.subject | Agricultura familiar | pt_BR |
| dc.subject | Máquinas elétricas | pt_BR |
| dc.subject | Navegação autônoma | pt_BR |
| dc.subject | Desenvolvimento de produto | pt_BR |
| dc.subject | Smallholders farmers | pt_BR |
| dc.subject | Electric machines | pt_BR |
| dc.subject | Autonomous navigation | pt_BR |
| dc.subject | Product development | pt_BR |
| dc.title | Desenvolvimento conceitual de um veículo autônomo elétrico para uso em unidades agrícolas de escala familiar | pt_BR |
| dc.title.alternative | Conceptual development of an autonomous electric vehicle for smallholders farmers | pt_BR |
| dc.type | masterThesis | pt_BR |
| dc.contributor.authorID | https://orcid.org/0000-0002-0367-0136 | pt_BR |
| dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/6070517899619394 | pt_BR |
| dc.contributor.advisorID | https://orcid.org/0000-0001-6309-2019 | pt_BR |
| dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/4864756921922423 | pt_BR |
| dc.contributor.advisor-co1 | Machado, Antônio Lilles Tavares | |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7362283733772147 | pt_BR |
| dc.description.resumo | As 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.program | Programa de Pós-Graduação em Sistemas de Produção Agrícola Familiar | pt_BR |
| dc.publisher.initials | UFPel | pt_BR |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS AGRARIAS | pt_BR |
| dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
| dc.rights.license | CC BY-NC-SA | pt_BR |
| dc.contributor.advisor1 | Machado, Roberto Lilles Tavares | |
| dc.subject.cnpq1 | AGRONOMIA | pt_BR |
| dc.subject.cnpq2 | MAQUINAS E IMPLEMENTOS AGRICOLAS | pt_BR |