Rubens Andre Tabile.

Construção de um portal Internet com objetivo geral de prover apoio à aquisição de conhecimentos e capacitação de alunos, pesquisadores profissionais no tema, assim como hospedar aplicativos web relacionados com sistemas de informação para monitoramento de parâmetros agropecuários. O projeto em questão é parte de um projeto maior para pesquisa e desenvolvimento de plataformas baseadas em Internet para viabilizar a integração de informações e a gestão (tomada de decisão) de sistemas agropecuários. Para esse projeto será implantado um sistema de monitoramento de nível de conforto térmico de bovinos a partir de dados climatológicos disponibilizados por outros portais/sites na web. O sistema de monitoramento utilizará algoritmo baseado em inteligência artificial que utiliza dados climatológicos e/ou fisiológicos consultados em bases de dados para aferir o nível de conforto térmico de bovinos, que foi desenvolvido em trabalho de pesquisa pelo coordenador proponente e demais pesquisadores da FZEAUSP (CANATA, T. F. ; SOUZA, R. V. ; MARTELLO, L. S. . Fuzzy logic classifier applied for assessing beef cattle comfort using environmental and physiological data. In: 2014 ASABE Annual International Meeting, 2014, Montreal. 2014 ASABE Annual International Meeting, 2014 ). O sistema de monitoramento poderá ser utilizado fundamentalmente para ensino de alunos e treinamento de profissionais no tema conforto animal, assim como para subsidiar a pesquisa ou o manejo sustentável na produção animal.

Estudos recentes em produção animal têm mostrado que medidas de desempenho relacionadas à massa corporal servem de assistência ao manejo animal e na qualidade da proteína animal produzida. Nesse contexto, o projeto busca a construção e avaliação de sistema de visão computacional baseado em câmera 3D e identificação por rádio frequência (RFID) para monitoramento automatizado do desempenho de suínos em fase de terminação. Para tal finalidade serão utilizados dados experimentais de 50 suínos alojados em duas baias entre a 8 e a 20 semana, com massa corporal entre 20 e 120 kg. Serão utilizados dados de pesagem associados a imagens 3D obtidas com câmera RGB-D associadas a identificação por RFID de cada animal. A partir da base de dados serão avaliados algoritmos de extração de características dimensionais da superfície dorsal associados a modelos computacionais para predição de massa corporal. Para a etapa de modelagem serão avaliados diferentes algoritmos baseados em Aprendizado de Máquina (ex. redes neurais artificiais, máquina de vetores de suporte, floresta randômica e k-vizinhos mais próximos) utilizando combinações diferentes de entradas para predição. Os testes para confrontar os modelos de predição utilizarão como métrica de análise parâmetros de regressão linear (coeficiente de correlação e resíduo) e de erro (erro médio porcentual e raiz do erro quadrático médio). Através dos resultados do projeto busca-se evidenciar não só as melhores técnicas computacionais para construção dos modelos, mas também evidenciar o potencial do uso da câmera RGB-D associada identificação por RFID..

A silvicultura de precisão vem de encontro com a manutenção da sustentabilidade e lucratividade da produção, possuindo uma visão inovadora da produção de florestas plantadas, promovendo maior eficiência na tomada de decisão, no manejo da produção e na geração de variáveis para a realização de inventários florestais. A partir desses princípios, o presente estudo tem como objetivo utilizar a modelagem 3D, a partir de imagens estereoscópicas, voltada para a silvicultura com o intuito de criar um mapeamento tridimensional. Os mapas gerados poderão ser utilizados em trabalhos futuros como ferramenta de manipulação da ambiência da cultura, prevendo a produtividade de áreas através do levantamento de campo, da estimativa da área cultivada, da análise da topografia para identificar os tipos de máquinas que podem ser usadas nas diferentes áreas agricultáveis bem como atuar de forma sustentável.

A utilização de nanopartículas (NP) carbonáceas em diversas áreas vem crescendo exponencialmente, favorecendo sua presença no ambiente aquático. Tais NP podem ser utilizadas para aumentar a permeabilidade do sistema nervoso central à determinadas drogas de interesse, transpondo assim a barreira hematoencefálica. Outros tipos de poluentes estão presentes em corpos d?água, como os organofosforados (OP), biocidas neurotóxicos bastante utilizados em agricultura. Há poucos estudos sobre a toxicidade resultante da interação de diferentes xenobióticos na biota aquática, ainda que sua grande relevância ecológica seja conhecida, especialmente em espécies tropicais. Assim, este estudo avaliará a toxicidade de uma NP carbonácea, o óxido de grafeno (GO), em pacu (Piaractus mesopotamicus), individualmente e em conjunto com o organofosforado clorpirifós. Para tanto, são propostos os seguintes ensaios: 1) Estimativa da CL50;96h do GO para P. mesopotamicus; 2) Exposição sub-letal ao GO e ao clorpirifós (individualmente e em conjunto) e avaliação dos seguintes biomarcadores: atividade da acetilcolinesterase cerebral e metabolismo antioxidante hepático (geração de espécies reativas de oxigênio e atividade de catalase, superóxido dismutase e glutationa peroxidase); 3) Avaliação, in vitro, da atividade da glicoproteína-P (P-gp) em hepatócitos de P. mesopotamicus na presença de GO e de clorpirifós. Esta abordagem experimental fornecerá informações inéditas sobre a neurotoxicidade do GO a um teleósteo Neotropical, individualmente e em conjunto com um biocida OP, além de proporcionar a compreensão dos mecanismos envolvidos no desenvolvimento dessa toxicidade. Tais dados podem subsidiar ações regulatórias para concentrações seguras desta NP no ambiente aquático; além de elucidar o papel da P-gp na modulação da toxicidade destes compostos.

Nos últimos anos diversos temas passaram a figurar em pesquisas relacionadas a atividades agroindustriais, dentre eles três são abordados nesse projeto. O primeiro é o Farm Management Information Systems - FMIS que é um sistema para coleta, processamento, armazenamento e disseminação de dados para o gerenciamento agrícola. O segundo é o uso da robótica e o desenvolvimento de robôs agrícolas ou a adaptação de máquinas agrícolas para realizarem operações automáticas. Por fim, o uso de sistemas aéreos não tripulados (UAS) para sensoriamento remoto. O objetivo desse projeto é utilizar as informações do ambiente agrícola, obtidas por UAS, para criar missões para um robô agrícola móvel. Espera-se que no futuro outras áreas, como a logística agrícola, possam usufruir desses resultados. Para alcançar o objetivo proposto, um UAS do tipo ocotocoptero, será utilizado para coletar dados georreferenciados (imagens no espectro visível e infravermelho) de uma área agrícola de interesse. Esses dados serão processados e pontos de interesse como árvores, tipo de vegetação, construções, estradas, índices vegetativos serão identificados. Baseado nesses pontos de interesse, missões serão elaboradas e enviadas para o robô agrícola. O projeto irá abordar temas atuais e carentes de pesquisa no Brasil como a robótica agrícola e o gerenciamento da informação. Espera-se que os resultados obtidos possam ser adaptados e aplicados na automação de sistemas ou máquinas agrícolas comerciais.

Um novo conceito de materiais muito estudado envolve materiais nanoestruturados, que podem ser definidos como sistemas que contenham pelo menos uma característica microestrutural com dimensões nanométricas. Essas nanoestruturas podem ser responsáveis por características peculiares nas propriedades desses materiais, tais como: aumento da dureza, mudança do modo de fratura de intragranular para transgranular, além de melhoria das propriedades mecânicas e de desgaste. Nesse contexto o objetivo desse projeto está concentrado no desenvolvimento e na adaptação de um forno tubular de alta temperatura para que se possa aplicar pressão (tensão mecânica axial) e campo elétrico (com corrente contínua e/ou alternada) para estudar uma rota não convencional e ultrarrápida de sinterização: flash sintering. Ressalta-se que nesse processo, sinterização é assistida por campo eletromagnético. Para isso serão estudados e desenvolvidos nanocompósitos de matriz cerâmica de zircônia contendo inicialmente inclusões nanométricas de alumina. Na técnica de flash sintering, baixos valores de campo eletromagnético e uma corrente contínua (cc), ou corrente alternada (ca), são aplicadas durante a sinterização. Como resultado, obtém-se uma taxa de sinterização significativamente acelerada e uma redução no crescimento de grão da cerâmica. Sendo assim, técnicas de sinterização não convencionais (como o flash sintering) são alternativas promissoras para o controle da microestrutura de materiais cerâmicos, utilizando até 70% menos energia durante o processo de sinterização.

Para integrar necessidades práticas do Campus ligadas à conservação e manutenção das reservas ecológicas às atividades de pesquisa e ensino adquiriu-se um sistema de monitoramento que será operado em colaboração com docentes do curso de Engenharia de Biossistemas. O sistema possui vasto número de aplicações que incluem monitoramento limnológico, relacionado a alguns aspectos abióticos tais como as dimensões das reservas d água presentes (açudes, lagos e córregos), tanto nos períodos de chuva como nos de estiagem. Dimensionamento de áreas de mata ciliar, solo exposto, solo agriculturável, pastagens e eventuais impactos e o tipo de manejo agropecuário causa no meio. Monitoramento de áreas de risco (deslizamentos, incêndios, inundação), aplicações que envolvam a integração lavoura floresta e pecuária floresta e avanço de erosão.

RENOVALAB 2013 Programa da Pró-reitoria de Graduação da Universidade de São Paulo que visava a renovação de Instrumentos para laboratórios didáticos desta Instituição

Novas práticas agrícolas, tais como as relacionadas com a Agricultura de Precisão e com as práticas que levam em conta a proteção do meio ambiente, necessitam de sistemas mais precisos e com maior capacidade para amostragem e para manipulação de dados. Uma das tendências de pesquisa na área é a aplicação de sistemas de automação inteligentes em tarefas agrícolas de campo, tendo como destaque atual a busca por tecnologias que viabilizam a construção e a aplicação robôs móveis agrícolas. Sob o contexto destas demandas e da necessidade de serem desenvolvidas tecnologias nacionais que permitam fortalecer o setor industrial agrícola do Brasil, é proposta a pesquisa de arquitetura robótica híbrida baseada em controladores inteligentes com comportamentos robóticos para máquinas automatizadas e para robôs móveis com características para aplicação em ambiente agrícola. O foco da atividades de pesquisa baseiam em modelagem e a simulação em ambiente virtual de plataforma robótica e de arquitetura robótica híbrida com módulo deliberativo e comportamentos difusos e não difusos para permitir a navegação autônoma e a execução de tarefa de mapeamento de variáveis agronômicas por robô móveis. A arquitetura será explicitada com o detalhamento do módulo deliberativo e o módulo reativo, do mecanismo de interação entre esses módulos, da arquitetura de comportamentos e do processo de coordenação dos comportamento. Além disso, serão avaliados diferentes grupos de sensores, comportamentos e atuadores, buscando estabelecer conjuntos que integrados à arquitetura viabilizem diferentes aplicações em tipos diferentes de lavoura característicos de cultivos Nacionais.

Novas práticas agrícolas, tais como as relacionadas com a Agricultura de Precisão e com as práticas que levam em conta a proteção do meio ambiente, necessitam sistemas mais precisos e com maior capacidade para amostragem e para manipulação de dados. Uma das tendências de pesquisa na área é a aplicação de sistemas automáticos em tarefas agrícolas de campo, tendo como destaques a busca por tecnologias que viabilizam a construção e a aplicação de sistemas de automação inteligentes, máquinas autônomas e de robôs móveis agrícolas. Sob o contexto destas demandas e da necessidade de serem desenvolvidas tecnologias nacionais que permitam fortalecer o setor industrial agrícola do Brasil, é proposto o Projeto de Pesquisa para desenvolvimento de sistemas inteligentes de automação e de arquiteturas robóticas baseadas em controladores inteligentes e em comportamentos robóticos para máquinas autônomas e robôs móveis com características para aplicação em ambiente agrícola e que potencializam aplicação em culturas agrícolas do Brasil. O foco do trabalho é a pesquisa e desenvolvimento de tecnologias e metodologias para permitir a construção e aplicação de sensores, de controladores inteligentes e de robôs móveis para tarefas agrícolas, entretanto espera-se que derivações tecnológicas dessa pesquisa possam ser aplicadas para aprimoramento dos sistemas atuais de automação de máquinas e implementos agrícolas. Esse trabalho contempla a utilização de simulação em ambientes virtuais, a utilização de plataformas robóticas reais para experimentação e validação dos sistemas inteligentes de automação e das arquiteturas robóticas, e contempla experimentos dentro de redes de pesquisa junto a grupos parceiros

O projeto busca apoiar o esforço de padronização da informação em tratores e implementos por meio de integração de tecnologias de certa forma estabelecidas para aplicação de insumos (líquido e sólido), monitoramento do solo (topografia, condutividade elétrica, umidade e compactação), de plantas (NDVI, altura) e imagem aérea em um padrão internacional compatível com ISOBUS..

A proposta deste projeto visa desenvolver uma plataforma robótica modular capaz de se locomover em ambientes típicos da área agrícola com a finalidade de aquisição de dados e pesquisa de novas tecnologias para o sensoriamento remoto para a área agrícola. Suas principais características são a robustez, mobilidade, baixo peso, elevada capacidade operacional e autonomia condizente com as necessidades agrícolas. A plataforma robótica base apresentará uma característica multifuncional no sentido de permitir o acoplamento de módulos de aquisição de dados em campo para estudo da variabildiade espacial por meio de sensores e equipamentos considerados portáteis. Também deverá potencializar características específicas do meio agrícola para atuação em culturas perenes, semi-perenes e anuais.

Objetivo : Projetar e desenvolver um Sistema Automatizado de Limpeza de Grades com os seguintes requisitos: Realizar a limpeza sem retirada de material; Realizar a limpeza das grades sem redução significativa de carga da unidade geradora; Realizar a limpeza de forma automática ? detecção do entupimento e monitoramento da condição de limpeza; Utilização de poucos operadores; Equipamento de alta robustez e confiabilidade; Baixo custo operacional e baixa manutenção; Possibilidade de utilização do equipamento em mais de uma tomada d'água; Realizar estudos para o desenvolvimento de sistemas de monitoramento.

A compactação do solo, sob carregamento, tem assumido papel importante, principalmente, porque o peso das máquinas agrícolas aumentou consideravelmente nos últimos 30 anos. Estas máquinas associadas aos sistemas de cultivo e de colheitas pesam, suficientemente, para tornar o solo compacto de maneira significativa, principalmente, se o solo estiver em condição de umidade excessiva durante o preparo, o plantio ou a colheita. O grau de compactação do solo pode ser aliviado pela redução da pressão de contato do pneu-solo. A susceptibilidade de um solo a compactação depende principalmente de suas propriedades físico-mecânicas, que são função do tipo de solo e do teor de água conjuntamente com suas condições precedentes. O impacto das operações de cultivo do solo varia dependendo do tipo de rodado, da carga e do número de passadas. O objetivo deste trabalho é desenvolver uma tecnologia, através de modelos matemáticos, para avaliar o grau de compactação dos solos agrícolas. As principais metas dizem respeito a avaliação do comportamento compressivo dos solos agrícolas estruturalmente deformados e indeformados, característicos da região oeste paranaense; e o desenvolvimento de modelos matemáticos para melhor definição dos parâmetros em estudo. O experimento será conduzido em campo e por simulação em laboratório, em dois sistemas de cultivos com caracterização contrastante (plantio direto e com escarificação) sob efeito do estado estrutural e orgânico do solo. O efeito das variáveis do solo (teor de água, estado estrutural inicial, densidade do solo, teor de matéria orgânica) e variáveis externas (pressão aplicada com repetição e tempo de aplicação) será quantificado em um modelo desenvolvido para avaliar a compactação do solo por meio de técnica de análise dimensional. .