Na tarde desta segunda-feira (12) ocorreu a segunda Mostra de protótipos da iniciativa CDIO (Conceiving, Designing, Implementing and Operating). A Mostra aconteceu no Hall do prédio 7 do Centro de Tecnologia da Universidade Federal de Santa Maria e teve como objetivo oportunizar que os discentes dos cursos de engenharia apresentassem ao público seus estudos que resultaram em protótipos.

Nessa segunda edição da Mostra, o evento contou com sete protótipos da Engenharia Elétrica, dois da Engenharia de Telecomunicações e dois projetos da Engenharia Aeroespacial. Os estudantes, principalmente, de Engenharia Elétrica iniciam o processo de prototipação no segundo semestre e avançam conforme as disciplinas de projeto integrador do curso; o foco é que os discentes façam a experimentação dos conceitos de aula durante o processo de aprendizagem e apliquem os conhecimentos teóricos na prática.  

Os projetos integradores fazem parte da reformulação curricular que ocorreu em todos os cursos de engenharia do CT e são disciplinas nas quais os alunos são desafiados a integrar conteúdos do curso para obter sucesso no projeto. As disciplinas fazem parte da iniciativa CDIO (Conceiving, Designing, Implementing and Operating), do Grupo Internacional de Universidades, que busca implementar uma estrutura educacional inovadora para os cursos de engenharia. Através dessa integração de conteúdos, o estudante é capaz de conceber uma ideia, implementá-la e operá-la, afirma o docente Vitor Bender.

O professor Vitor Bender, responsável pela disciplina de Projeto Integrador em Engenharia Elétrica 1, destaca também que a mostra vem seguindo o mesmo padrão do ano passado, no entanto, houve uma maior adesão do público, que tem comparecido em maior número na exposição dos protótipos. O docente ressalta ainda a importância das disciplinas de projeto integrador para desafiar os discentes na identificação e resolução de problemas através dos conhecimentos da engenharia, esta aplicação da teoria na prática que resulta em um projeto ou protótipo.

Durante o evento, o público que visitava a Mostra poderia votar em qual protótipo considerou o melhor e, ao final do evento, o grupo de tivesse maior número de votos venceria a premiação. Os discentes Patricia Tomalak e Rafael Ziani, que compõem o grupo 14, venceram a votação e levaram o prêmio de melhor protótipo da Mostra. A estudante de Engenharia de Telecomunicações e umas das vencedoras, Patricia Tomalak, afirmou que a Mostra permite que tanto os discentes quanto o público externo tenham um contato mais amplo com a tecnologia. 

Confira alguns projetos apresentados na 2ª Mostra de Protótipos CDIO:

GRUPO 1: Durante a disciplina de projeto integrador 1, discentes da Engenharia Elétrica produziram o protótipo de um Varal de roupas automático. O Projeto consiste em automatizar a tarefa de estender e recolher roupas do varal; o objetivo é que o varal recolha a roupa para a área coberta quando estiver à noite ou chovendo e estenda-a quando houver sol. Para isso, os estudantes utilizaram roldanas impressas em 3D na fábrica do CT, além da plataforma Arduino Uno, sensor de chuva, sensor fotoelétrico, regulador de tensão e controlador de motor PWM.

O grupo contou que a ideia surgiu a partir da necessidade de estender e recolher roupas manualmente conforme o clima, dessa maneira o projeto permite que o usuário não se preocupe caso as roupas molhem no varal. Os discentes afirmaram que pretendem fazer melhorias e que a segunda versão do protótipo contará com um aplicativo, por meio do qual os usuários poderão controlar o varal à distância.

GRUPO 2: Discentes da Engenharia Elétrica produziram o protótipo de um Medidor Digital laser; o protótipo, além de medir distâncias que vão de dois centímetros a dois metros, também mede ângulos. A medição de distância é feita através de um sensor a laser e a angulação é medida por um giroscópio; o objetivo do projeto é possibilitar a medição da distância e angulação de forma automatizada.

GRUPO 3: Discentes da Engenharia Elétrica, a partir da disciplina de projeto integrador 1, produziram o protótipo de um irrigador automático com medição de umidade. Os estudantes criaram uma régua automática, composta por um sensor de umidade de solo que verifica se o solo está úmido e a partir disso liga ou desliga a bomba de água; o nível de umidade pode ser definido para cada planta especificamente. 

Os discentes afirmaram que já existe um sistema de tomadas temporizadas para as bombas de água do solo, no entanto, elas ocasionam um gasto de água excessivo e prejudicam a saúde da planta. O protótipo apresentado pelo grupo resolve ambos os problemas e a manutenção pode ser feita pelo computador, inclusive pelo próprio usuário. Para execução do projeto, os estudantes fizeram uso de diversos materiais, dentre eles a impressão 3D e o Arduino.

GRUPO 4: Discentes da Engenharia Elétrica desenvolveram o protótipo de um extintor automático de incêndio em quadros elétricos. Quando se detecta uma temperatura maior que 60°C ou o fogo, através de um sensor de infravermelho, o sistema aciona a válvula do extintor através de um cabo de aço. Além disso, é um projeto aplicável para vários tipos de quadros elétricos, tanto para quadros de comando quanto para quadros de entrada, como o usado no protótipo.

Os estudantes afirmaram que pretendem fazer melhorias no projeto, trocar a maneira como o extintor é acionado, modificar a válvula e melhorar os sensores. Além disso, o objetivo é que o projeto promova melhoria na prevenção contra incêndios já existentes nos locais.

GRUPO 5: Discentes da Engenharia Elétrica produziram o protótipo para um dispenser de remédios; a ideia é que uma pessoa que tome medicamentos contínuos adicione todos os seus remédios ao carrossel e no horário estipulado um alarme será acionado. O objetivo inicial era que no horário marcado o alarme acionasse e o dispenser já chegasse ao compartimento dos medicamentos. Além disso, os estudantes pretendem fazer melhorias nos tamanhos dos compartimentos, adicionar o alarme programável no próprio display e fazer com que o dispenser libere os medicamentos já em um copo.

GRUPO 6: Discentes da Engenharia Elétrica criaram o protótipo de um localizador de PETs; para execução do projeto, o grupo fez uso da impressão 3D do CT, da plataforma Arduino e da biblioteca de um aplicativo para celular que faz conexões Bluetooth e faz troca de informações. Devido a algumas complicações, o protótipo inicial não mostra a localização correta, porém o grupo já visa implementar melhorias, adicionando um módulo GPS e um Arduino nano. Dessa forma, será possível localizar o PET por raios de distância, além de diminuir o tamanho do produto e  proporcionar um maior custo-benefício ao usuário.

GRUPO 7: Discentes da Engenharia Elétrica produziram o protótipo de um umidificador de ambiente; o objetivo do protótipo é proporcionar um melhor custo-benefício para os usuários de umidificadores de ambiente. Um diferencial desse projeto é a tela acoplada ao umidificador, que mostra a umidade atual que pode ser alterada conforme a necessidade do usuário. Para execução do projeto, o grupo usou dois módulos ultrassônicos que vibram em uma alta frequência, desse modo eles separam e armazenam as gotículas de água, formando uma espécie de nuvem. O software está todo em um microcontrolador que fica embaixo do protótipo e todo o material do produto é feito de impressão 3D da fábrica do CT. Além disso, o grupo afirma que há algumas mudanças a serem feitas na implementação do produto final, principalmente na composição visual do umidificador.

 

 

GRUPO 9: Discentes da Engenharia de Telecomunicações implementaram Internet das Coisas (IoT) no protótipo de uma lavoura de arroz automatizada. As estudantes partiram da ideia de que a cultura de arroz precisa ficar irrigada, submersa sobre uma lâmina d’água e essa lâmina d’água tem que ter uma altura certa. Se ela for acima ou abaixo, o arroz não germina corretamente e não pode ser comercializado. Segundo as discentes, esse processo é muito custoso para o agricultor e por esse motivo elas resolveram criar um protótipo para automatizar esse processo. Cada quadra do protótipo tem um microcontrolador comunicando com o sensor. O sensor mede a lâmina d’água e comunica com o dispositivo central que mostra em uma tela qual é a altura de cada lâmina; em cada uma existe um motor, que é acionado quando necessário para controlar o nível de água. As discentes também afirmaram que, com a implementação do projeto, pode haver redução nos custos da rizicultura.

GRUPOS 10 e 11: Discentes da Engenharia Aeroespacial produziram protótipos de foguetes; os projetos de mini-foguete fazem parte da matéria de CPIO (Concepção, Projeto, Implementação e Operação), que visa apresentar os processos de engenharia, das etapas até o projeto final e também unir todo o conhecimento adquirido no primeiro semestre. 

A etapa final da CPIO consiste na manufatura do foguete, que é modelar as aletas em 3D, projetar o sistema de recuperação, construir e juntar tudo. Todos os foguetes apresentados têm a mesma estrutura mas diferem no material, alguns são feitos todo na impressão 3D e outros contém partes de papelão.

GRUPO 14: Discentes da Engenharia de Telecomunicações produziram o protótipo de um Medidor de Velocidade de Veículos. A ideia inicial era apenas o medidor de velocidade, utilizando os sensores. Com o convite para participação na mostra, houve melhorias no projeto, com a adição do buzzer, o servo motor e o LED RGB. A partir do momento que o carrinho corta o primeiro feixe de luz e corta o segundo, o sistema calcula a velocidade e exibe no display, em quilômetros por hora ou metros por segundo. Além de calcular a velocidade, o sistema conta com um semáforo,  que atua com um servo motor, como um pedágio. Abre quando está verde para o carro e, quando está vermelho para o carro, ele fecha, permitindo que o pedestre passe. Segundo os estudantes, outro ponto que que diferencia o protótipo dos demais é um regulador de velocidade presente no produto. Quando o carro cruza, três cores indicam a velocidade: verde quando se está abaixo do limite de velocidade, azul quando o carro está quase excedendo o limite de velocidade e vermelho quando o limite de velocidade de 3Km/h é excedido.

Texto e fotos por Emilly Vargas Wacht, acadêmica de jornalismo – Subdivisão de Comunicação do CT/UFSM.

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