Implementa c~ao de piloto autom atico em ve culo agr cola utilizando plataforma embarcada Linux de tempo real

Abstract

A produção de grãos e alimentos vem recebendo previsões de crescimento a nível global ao longo dos últimos anos. Nesse contexto a agricultura de precisão vem ganhando cada vez mais espaço, aliando tecnologia, produtividade e sustentabilidade para criar soluções de engenharia completas desenvolvidas especificamente para este propósito. O piloto automático, sistema implementado em máquinas agrícolas que permite maior paralelismo entre as passadas, economia de insumos e precisão na operação, e uma delas. Este trabalho visa a implementação de um sistema de piloto automático utilizando uma plataforma embarcada Linux de tempo real. O objetivo principal e garantir não s o o funcionamento lógico, como também o determinismo temporal do sistema devido a concorrência com outros processos rodando sobre o mesmo sistema operacional. As implementações consistem em canais de comunicação com o computador de bordo e interface com sensores e atuadores de forma a atuar no sentido de minimizar o erro de seguimento da trajetória de referência. Além disso, deve-se garantir o cumprimento dos deadlines associados as malhas de controle, uma vez que o não determinismo pode acarretar em falhas severas e irreparáveis. O presente relatório propõe soluções para atingir esses objetivos, bem como apresenta os resultados atingidos através de gráficos e discussões.

Grains and food production has been receiving constantly growing forecasts in a global level during recent years. In this context precision agriculture is becoming even more popular, combining technology, productivity and sustainability to develop complete engineering solutions speci cally for this purpose. One of these solutions is the autopilot, a system implemented in agricultural vehicles, which provides better parallelism between the lines, resource savings and precision on the operation. This work aims to the implementation of an autonomous driving system using an embedded real-time Linux platform. The main goal is to guarantee not only the logical behavior of the system, but also to achieve timing constraints due to the concurrency with other processes running on the same operating system. The implementations consist of communication channels with the on-board computer and interface with sensors and actuators in order to minimize the reference tracking error. Besides that, it must be guaranteed that the deadlines associated with the control loops will be achieved, once the non-determinism could lead to severe and irrecoverable failures. This thesis proposes solutions to achieve these goals, as well as presents the results achieved through graphics and discussion.