Inovação no Cultivo: O Robô CNC de Baixo Custo para a Agricultura Urbana em Santa-Cecília, Cantá - Roraima

A crescente demanda por soluções sustentáveis e inovadoras no setor agropecuário, especialmente no contexto urbano, impulsiona a adoção de tecnologias que promovam eficiência e precisão no cultivo de alimentos. Neste cenário, apresenta-se o projeto @viveirolab: um robô CNC de baixo custo, adaptado para a automação de cultivos, que alia a robustez da tecnologia CNC à sofisticação de sistemas de monitoramento avançados.

Foto: J. Caraumã.

Sobre o @viveirolab

O início do projeto tem respaldo na urgente necessidade de viabilizar a cultivação de hortaliças, ervas e outros vegetais em ambientes urbanos de caráter restritivo e em recursos escassos. 

Inspirado em ideias de automação industrial, é que o projeto sugere a conversão de uma matriz CNC tradicional para utilização em serviços agrícolas de alta acurácia para otimizar planta, rega e manutenção das culturas. 

O robô foi projetado ainda por meio de suporte de tecnologia de impressão 3D para possibilitar a criação de peças individuais que permitem um design modular, flexível e de alta eficiência. 

O projeto visa contribuir para democratizar acesso a tecnologias de ponta para que pequenos produtores rurais sejam titular de ela se tornem acessível para produtores de pequena escala rurais.

Foto: J. Caraumã.

Operação e Arquitetura Tecnológica do Robô

O robô que foi desenvolvido baseia-se numa estrutura modulada que pode executar várias das operações essenciais para cultivo. Algumas das suas características de maior destaque são:

• Automação e Precisão: O sistema integra motores de passo e controladores eletrônicos que garantem o posicionamento exato das sementes e o manejo cuidadoso das plantas, imprescindível para a obtenção de cultivos homogêneos e de alta qualidade.

• Baixo Custo: A utilização de componentes acessíveis, a adaptação de uma plataforma CNC já estabelecida e o emprego de tecnologias de impressão 3D reduzem significativamente os custos de implementação, tornando o projeto economicamente viável para um público diversificado.

• Compatibilidade com Software Avançado: O sistema foi adaptado para ser compatível com o software Farmbot, que se apoia em uma base de dados mundial sobre plantios. Essa integração permite a utilização de informações globais para otimizar o manejo dos cultivos, contribuindo para um monitoramento ainda mais eficaz e fundamentado em dados de alta relevância.

• Sustentabilidade Operacional: Ao automatizar processos críticos, o robô minimiza o desperdício de recursos, como água e insumos agrícolas, contribuindo para uma gestão ambientalmente responsável e eficiente.

Foto: J. Caraumã.

Coleta de dados e monitoramento integrado

Um dos pontos mais inovadores do projeto é a integração de um sistema de monitoração multifuncional. O robô não apenas realiza as tarefas de cultivo, mas ainda serve como laboratório em movimentação que coletará informações essencial para acompanhamento do desenvolvimento das plantas. Entre os recursos integrados, há:

• Integração com inteligência artificial: a programação integrada com IA, assim como a utilização de redes de dados para a predição de necessidades específicas do cultivo abrem caminho para futuras inovações e também estão presentes no software, os quais podem transformar este robô em uma ferramenta ainda mais robusta e autônoma.

• Captura de Imagens: Uma câmera integrada permite a captura de imagens das plantas e a sua respectiva identificação e monitoramento de crescimento, possibilitando análises visuais detalhadas sobre o estado de saúde e o crescimento dos cultivos.

• Sensores Ambientais: O sistema dispõe de sensores capazes de medir variáveis críticas, como temperatura ambiente, qualidade do ar, umidade do solo e outras condições que influenciam diretamente o desenvolvimento das plantas.

• Análise em Tempo Real: A coleta contínua de dados permite uma avaliação dinâmica do microambiente, possibilitando ajustes precisos e imediatos nas condições de cultivo, de modo a maximizar a produtividade e a eficiência dos processos.

Impactos e Benefícios para a Agricultura Urbana

Uma implementação deste robô CNC é um desenvolvimento muito importante para a agricultura em circunscrições urbanas, pois traz benefícios que se estendem para além de automatizar a semeadura:

• Otimização de Processos: A automação de tarefas repetitivas e a precisão na execução das operações agrícolas reduzem consideravelmente o tempo e o esforço despendidos na manutenção dos cultivos.

• Acesso à Tecnologia: Ao empregar soluções de baixo custo, tecnologias de impressão 3D e integração com sistemas globais como o Farmbot, o projeto viabiliza o acesso a tecnologias que tradicionalmente eram restritas a grandes indústrias, fomentando a inclusão tecnológica no setor agrícola.

• Sustentabilidade e Responsabilidade Ambiental: A integração de sistemas de monitoramento e o uso racional dos recursos naturais refletem um compromisso com práticas agrícolas sustentáveis e ambientalmente responsáveis.

• Divulgação Científica e Educação: Para além de suas aplicações em agricultura, há uma aplicação muito importante em exposições e eventos de divulgação científica. Sua utilização em feiras, workshops e eventos de educação têm potencial para motivar jovens e adultos igualmente a se interessar por temas de tecnologia, automação e sustentabilidade.

Foto: J. Caraumã.

Desafios e Perspectivas Futuras

Embora o projeto já apresente resultados promissores, desafios técnicos e operacionais ainda precisam ser superados. 

A calibração dos sistemas de sensores, a integração de algoritmos de análise de dados e a manutenção dos equipamentos em condições variáveis constituem áreas de contínua pesquisa e desenvolvimento. 

Considerações Finais

O robô CNC de baixo custo, desenvolvido pelo @viveirolab, representa um marco na confluência entre tecnologia e agricultura sustentável. Ao unir automação, monitoramento em tempo real, impressão 3D e compatibilidade com o software Farmbot, o projeto não só facilita o cultivo de hortaliças e ervas em ambientes urbanos, mas também serve de laboratório móvel para a coleta de dados essenciais ao aprimoramento contínuo dos métodos agrícolas. 

Essa iniciativa é um exemplo de como a inovação tecnológica pode ser aplicada de maneira eficaz para promover uma agricultura mais inteligente, sustentável e acessível.

Para acompanhar de perto o desenvolvimento deste projeto inovador, convidamos os interessados a seguir o Viveiro Lab no Instagram: @viveirolab.