APLICAÇÃO DE UM ROBÔ CARTESIANO NA AGRICULTURA DE PRECISÃO

Resumo

O avanço da Agricultura 4.0 tem promovido soluções que unem automação, visão computacional e robótica, visando maior precisão no manejo agrícola, redução de custos e sustentabilidade produtiva. Nesse contexto, foi desenvolvido uma maquete prototípica de robô cartesiano de baixo custo, inspirado em plataformas de código aberto como o FarmBot, com o intuito de aplicar e testar técnicas de visão computacional no reconhecimento de plantas invasoras, possibilitando futuras aplicações em experimentos didáticos e no manejo seletivo de lavouras. O trabalho justifica-se pela necessidade de soluções acessíveis que permitam a integração entre o ambiente laboratorial tecnológico e a agricultura, proporcionando ambientes de pesquisa replicáveis para instituições de ensino, bem como pelo desafio prático do controle de plantas daninhas, um dos maiores entraves ao aumento da produtividade agrícola. O objetivo principal consistiu em projetar, construir e validar um sistema cartesiano equipado com motores de passo NEMA 17, drivers A4988, Arduino Uno e câmera acoplada, capaz de realizar varreduras sistemáticas no plano XY e identificar alvos específicos por meio de algoritmos de detecção de cor e modelos de aprendizado de máquina (YOLOv8). A metodologia envolveu a concepção mecânica da estrutura com materiais de baixo custo, integração eletrônica com CNC Shield, desenvolvimento de um servidor em Python/Flask para comunicação em tempo real e implementação de rotinas de visão computacional baseadas inicialmente em limiares de cor e posteriormente em detecção de objetos.