开发用于监测牧草冠层高度的自动装置

Rigles Maia Coelho, Milena Cardoso Pinto, Nathália Pereira, Alberto Luiz Costa Losqui, Damião de Sousa Vieira Júnior
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A metodologia foi baseada na verificação da eficiência do sensor vl53l1x, baseado na técnica LIDAR no monitoramento da altura de pastagem, sendo para isso desenvolvido um protótipo em pequena escala para realização de leituras em altura fixa, através da plataforma Arduino. Observou-se que as características morfológicas e a arquitetura de dossel influenciam diretamente nas leituras bem como o ângulo de medida do sensor. Além disso, foram observados dificuldades devido à interferência da luz solar. Em decorrência disso, o mesmo foi substituído por um sensor ultrassônico HC-SR04, que por sua vez demonstrou o potencial de sonares no acompanhamento da variável analisada. Para validação da técnica ao propósito desejado é necessário a implementação de um sensor LIDAR diferente do vl53l1x por um modelo com melhor tolerância à interferência de luz solar. 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摘要

在当今高度技术化的社会中,高等教育必须能够将这种技术的可能性与专业领域的需求相结合。在此背景下,本文介绍了一个由物理讲师指导的动物科学学士学位学生开发的项目,其目的是结合实际情况,利用电子原型优化牧草冠层高度的监测方法。在这项工作中,本科生学习到了编程、电子和团队合作等方面的技术。该方法的基础是验证基于激光雷达技术的 vl53l1x 传感器监测牧草高度的效率,为此开发了一个小型原型,利用 Arduino 平台在固定高度读取数据。据观察,树冠的形态特征和结构会直接影响读数以及传感器的测量角度。此外,由于阳光的干扰也造成了一些困难。因此,该传感器被 HC-SR04 超声波传感器取代,这反过来又证明了声纳在监测分析变量方面的潜力。为了验证该技术的预期目的,有必要使用除 vl53l1x 之外的激光雷达传感器,其型号应更能承受阳光干扰。总的来说,学生们获得了物理学基础知识,并将技术资源应用到了他们的培训领域,这表明了跨学科方法在高等教育中的成功和重要性。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Desenvolvimento de dispositivo automatizado para o monitoramento da altura do dossel de gramíneas forrageiras
Em uma sociedade contemporânea altamente tecnológica, é imprescindível a formação humana em nível superior, capaz de aliar as possibilidades dessa tecnologia às necessidades de sua área de atuação. Diante desse contexto, esse artigo apresenta um trabalho desenvolvido por estudantes de bacharelado em Zootecnia e orientado por docentes de Física, cujo objetivo foi contextualizar e utilizar a prototipagem eletrônica na otimização do método de monitoramento da altura do dossel de gramíneas forrageiras. Durante o trabalho, os graduandos puderam aprender técnicas envolvendo programação, eletrônica e trabalho em equipe. A metodologia foi baseada na verificação da eficiência do sensor vl53l1x, baseado na técnica LIDAR no monitoramento da altura de pastagem, sendo para isso desenvolvido um protótipo em pequena escala para realização de leituras em altura fixa, através da plataforma Arduino. Observou-se que as características morfológicas e a arquitetura de dossel influenciam diretamente nas leituras bem como o ângulo de medida do sensor. Além disso, foram observados dificuldades devido à interferência da luz solar. Em decorrência disso, o mesmo foi substituído por um sensor ultrassônico HC-SR04, que por sua vez demonstrou o potencial de sonares no acompanhamento da variável analisada. Para validação da técnica ao propósito desejado é necessário a implementação de um sensor LIDAR diferente do vl53l1x por um modelo com melhor tolerância à interferência de luz solar. Em termos gerais, os estudantes agregaram conhecimentos básicos em Física e na aplicabilidade de recursos tecnológicos à sua aŕea de formação, demonstrando o sucesso e a importância da metodologia interdisciplinar na formação superior.
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