Gaspar, Pedro Miguel de Figueiredo Dinis OliveiraNunes, Ricardo Emanuel Reis2024-01-152024-01-152023-11-172023-10-09http://hdl.handle.net/10400.6/13992Desde tempos longínquos que o ser humano tenta encontrar formas e maneiras de modo a facilitar e simplificar todas as tarefas necessárias para a agricultura, desde o cultivo, ao trato e à sua colheita. Milhares de anos passaram e com isso veio o conhecimento de melhores maneiras de cultivo, as épocas e o seu tratamento, tanto para uma melhor qualidade como para uma maior quantidade. Essa evolução de conhecimento aliado ao avanço tecnológico traduz-se no desenvolvimento de robôs nas diversas áreas da agricultura, contribuindo assim para a chamada Indústria 4.0. Nos dias que correm existe um grande consumo de frutas, o que reflete numa grande necessidade de mão-de-obra, que por sua vez é cada vez mais escassa. Maioritariamente os terrenos agrícolas situam-se em zonas longe das grandes cidades e com o passar dos anos tem-se verificado uma grande despovoação nestas áreas, juntamente com o aumento da média de idades dos habitantes. Estes fatores obrigam a que existam alternativas para combater a pouca mão-de-obra face ao aumento da procura. Uma dessas alternativas é a utilização de robôs nas diferentes tarefas agrícolas. Esta dissertação tem como principal foco a construção de uma estrutura metálica autónoma capaz de suportar e transportar palotes de fruta até 500kg em solo agrícola, auxiliando o processo de apanha de fruta, reduzindo o esforço físico e reduzindo a necessidade de mão-de-obra. O robô é capaz de acompanhar um outro que apanha a fruta caída no chão e a coloca no palote até este ter 500kg de produto. Quando tiver esse peso, é capaz de ir colocar o palote num sítio previamente designado e apanhar um outro vazio e volta a acompanhar o robô de apanha para começar um novo ciclo. Tudo isto será possível graças aos sensores implementados no robô. A implementação de sensores é completamente imprescindível, pois sem estes era impossível o robô ser completamente autónomo. São utilizados diversos sensores como, sensores de GPS, sensores de temperatura, células de carga, sensores IMU. Estes diversos sensores estão interligados a um Arduíno que faz a parte de controlo, processando assim a informação enviada pelos sensores. Este é constituído por uma estrutura em aço capaz de suportar todo o peso a que está sujeito. Para que exista locomoção, são ser implementados 4 motores elétricos independentes, um por cada roda, facilitando o ângulo de viragem, visto que como cada roda será independente ele é capaz de girar em torno do seu próprio eixo. O robô para ser totalmente independente possui sensores de distância, de temperatura para prevenir que o robô trabalhe em situações de calor extremas e assim danificar a bateria ou algum componente eletrónico. Também são integrados sensores de velocidade, de posição e de GPS. Para o sistema de controlo e de processamento de informação é utilizado um Arduíno Mega capaz de recolher toda a informação obtida através dos sensores e através dela tomar decisões de trajeto, carga/descarga.Since ancient times, human beings have tried to find ways and means to facilitate and simplify all the tasks necessary for agriculture, from cultivation, processing and harvesting. Thousands of years have passed and with that came the knowledge of better cultivation methods, seasons and treatment, both for better quality and greater quantity. This evolution of knowledge combined with technological advancement translates into the development of robots in different areas of agriculture, thus contributing to the socalled Industry 4.0. These days there is a large consumption of fruit, which reflects a great need for labor, which in turn is increasingly scarce. Most of the agricultural land is located in areas far from large cities and over the years there has been a great depopulation in these areas, together with the increase in the average age of the inhabitants. These factors require that there are alternatives to combat the lack of labor in the face of increased demand. One of these alternatives is the use of robots in different agricultural tasks. This dissertation's main focus is the construction of an autonomous metallic structure capable of supporting and transporting pallets of fruit weighing up to 500kg on agricultural land, assisting the fruit picking process, reducing physical effort and reducing the need for labor. The robot is able to follow another robot that picks up the fruit that has fallen on the ground and places it on the pallet until it contains 500kg of product. Once it has that weight, it is able to place the pallet in a previously designated place and pick up another empty one and then follow the picking robot again to start a new cycle. All this will be possible thanks to the sensors implemented in the robot. The implementation of sensors is completely essential, as without them it would be impossible for the robot to be completely autonomous. Various sensors are used, such as GPS sensors, temperature sensors, load cells, IMU sensors. These various sensors are interconnected to an Arduino that performs the control part, thus processing the information sent by the sensors. This is made up of a steel structure capable of supporting all the weight to which it is subjected. For locomotion to exist, 4 independent electric motors must be implemented, one for each wheel, facilitating the turning angle, since as each wheel will be independent it is capable of rotating around its own axis. The robot, to be completely independent, has distance and temperature sensors to prevent the robot from working in extreme heat situations and thus damaging the battery or any electronic component. Speed, position and GPS sensors are also integrated. For the control and information processing system, an Arduino Mega is used, capable of collecting all the information obtained through the sensors and using it to make decisions on the route, loading/unloading.porAgriculturaAgricultura 4.0ArduínoIndústria 4.0Robô AutónomoRobóticaSensorTransporte Frutamaster thesis203460383