Veículo aéreo não tripulado de alta carga para pulverização agrícola

• Processo: 20/05733-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2023
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Sistemas Aeroespaciais
• Pesquisador responsável: Cem Musa Albukrek
• Beneficiário: Cem Musa Albukrek
• Empresa: Agrobotz Tecnologia e Serviços Ltda
• CNAE: Atividades de apoio à agricultura ; Fabricação de aeronaves ; Atividades profissionais, científicas e técnicas não especificadas anteriormente
• Município: São Paulo
• Pesquisadores principais: Marcelo Ballestiero
• Assunto(s): Agricultura Aeronaves não tripuladas Veículos aéreos não tripulados Pulverizadores Sistema de posicionamento global (GPS)
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Pulverização agrícola | Veículo Aéreo Não Tripulado | Veículo Aéreo Não Tripulado

Resumo

Nas últimas décadas, com o surgimento da navegação GPS e aviônicos avançados para aeronaves, a precisão e a eficiência da pulverização aérea melhoraram, porém todos ainda permanecem dentro dos limites de precisão de controle manual dos pilotos do voo e do pulverizador. Além disso, os custos e riscos da pulverização aérea têm se sustentado devido à alta velocidade e a baixa altitude da operação. Em 1997, o Japão introduziu o Yamaha RMAX, um Helicóptero de R/C para pulverização agrícola, que eliminou o piloto a bordo, melhorando a precisão de pulverização enquanto reduzia custos e riscos. No entanto, os helicópteros de R/C para uso agrícola não viram aceitação substancial devido à sua baixa capacidade de carga útil, custos ainda substanciais e problemas de segurança. Na última década, drones multi-rotor surgiram como alternativas, endereçando algumas dessas deficiências. Embora os multi-rotores sejam mais simples de usar, os hélices de baixa proporção, os ajustes frequentes de velocidade do rotor para a estabilidade do veículo, e as estruturas não aerodinâmicas resultam em eficiências e alcances de voo extremamente baixas. As ofertas comerciais atuais podem transportar cargas entre 25L do produto e tem durações de voo na ordem de 10 minutos. Reconhecendo os benefícios e as limitações de drones de multi-rotor e helicópteros, propomos desenvolver um VANT (Veículo Aéreo Não Tripulado) altamente eficiente, e especializado para pulverização agrícola. Nosso design proprietário e 10x mais eficiente em voo do que os melhores multi-rotores do mercado. Ele incorpora recursos de STOVL (Short Take Off, Vertical Land), VTOL (Vertical Take Off & Land) e CTOL (Convencional Take-off & Land) que permitem ao usuário adaptar e otimizar a carga de acordo com as condições da terra e do espaço aéreo. Ao longo dos últimos 3 anos, a equipe da AgroBotz dedicou recursos, expertise em aerodinâmica, dinâmica de fluidos computacionais, software de simulação de voo, computação científica, e CNC para fabricar e entregar um protótipo VANT funcional. Estamos atualmente na fase de testes de voo do 2º protótipo e com resultados promissores. Para conseguir trazer um produto competitivo para o mercado, precisamos de recursos para realizar diversos avanços técnicos, e o trabalho proposto neste projeto envolve:1. incorporar o hardware e software de voo para operações robustas de CTOL, STOVL e VTOL; 2. incorporar equipamentos de pulverização profissional para validar a eficiência de pulverização em culturas selecionadas; 3. desenvolver componentes eletrônicos e algoritmos de prevenção de colisões, 4. desenvolver o projeto de engenharia detalhado e infraestrutura para a produção do produto de Classe 2 (maior que o protótipo atual) para sua entrada comercial no mercado. A análise dos operadores de aviões de pulverização mostra que a sugerida proposta de valor e o modelo de negócio são atrativos para SAEs (Serviço Aéreo Especializado) e TPPs (Operadores Privados) / agricultores. Além disso, a redução do uso de pesticidas com pulverização precisa e direcionada reduzirá os riscos ambientais e da saúde em operações de pulverização aérea de alto volume. A integração das tecnologias subjacentes a um projeto de VANT confiável para pulverização agrícola, em conformidade com a legislação em evolução, é um empreendimento sério que requer pesquisa contínua, desenvolvimento e engenharia detalhada. Também prevemos que cada situação (área de fazendas, terreno e condições climáticas, cultura cultivada e suas ameaças) se apresentará com o desafio de encontrar um equilíbrio entre fatores como a capacidade de carga das baterias, de líquido pulverizado, simplicidade de uso e segurança, pulverização de precisão e custo total operacional e do produto. Além da tecnologia, os recursos precisarão ser dedicados à pesquisa de mercado para potenciais parceiros e investidores, a fim de evoluir o projeto para um negócio robusto de serviços e manufatura. (AU)