ALIMENTADOR AUTOMÁTICO PARA PETS CONTROLADO POR APLICATIVO

REGISTRO DOI:10.5281/zenodo.10145964

LOPES, Alessandro dos Santos¹
SILVA, Marcelo Bezerra¹
OLIVEIRA, Francisco Kaylon Silva¹
CARMO, Rafael Silva do¹
DIFIRINO, Danielly Alves¹
SANTOS, André Henrique dos²

RESUMO

Nos últimos anos, o avanço da tecnologia tem permeado todos os aspectos de nossas vidas, incluindo o cuidado com nossos animais de estimação, a busca por soluções inovadoras que tornem a vida dos pets mais confortável e prática, bem como facilitem a rotina de seus tutores, tem levado ao desenvolvimento de diversas ferramentas e dispositivo.O presente estudo tem como objetivo explorar a concepção, design, desenvolvimento e implementação de um alimentador automático para pets controlado por aplicativo. Este projeto aplica conhecimentos em mecatrônica para construção de um protótipo de alimentador automático. Propõe se automatizar a alimentação de animais domésticos em residências em que os tutores não permanecem por longos períodos. Antigamente, os proprietários de animais de estimação dependiam de horários rigorosos para alimentar seus amigos peludos, no entanto, hoje, os alimentadores automáticos controlados por aplicativos tornaram possível que os donos de animais de estimação alimentem seus animais de forma precisa e programada, mesmo quando não estão em casa. Considerando a proposta de um alimentador automático para pets, fica claro que essa inovação tem o potencial de transformar a forma como cuidamos de nossos animais de estimação.

Palavras-chave: Alimentador. Pet. Aplicativo.

Abstract

In recent years, the advancement of technology has permeated all aspects of our lives, including the care of our pets, the search for innovative solutions that make the lives of pets more comfortable and practical, as well as facilitate the routine of their tutors, has led to the development of several tools and devices. The present study aims to explore the conception, design, development and implementation of an app-controlled automatic pet feeder. We will describe the main electronic components used in the construction of the feeder, such as weight sensors, wireless communication modules, microcontrollers, servo motors, among others. In the past, pet owners relied on strict schedules to feed their furry friends, however, today, app-controlled automatic feeders have made it possible for pet owners to feed their animals in an accurate and scheduled manner, even when they are not at home. Considering the proposal of an automatic pet feeder, it is clear that this innovation has the potential to transform the way we care for our pets.

Keywords: Feeder. Pet. Application.

1. INTRODUÇÃO

Um desses avanços é a criação de alimentadores automáticos para animais de estimação, que possibilitam a automatização da alimentação, controle da quantidade e horário das refeições, monitoramento do nível de comida e água, e a interação via aplicativo móvel (CANESTRARO, 2022).

O presente estudo tem como objetivo explorar a concepção, design, desenvolvimento e implementação de um alimentador automático para pets controlado por aplicativo. A ideia central é desenvolver um sistema que permita aos tutores de animais de estimação, sejam eles gatos ou cachorros, programar, controlar e monitorar de forma remota a alimentação de seus pets. Este dispositivo inovador não apenas automatiza o fornecimento de ração e água, mas também oferece funcionalidades adicionais que vão muito além do simples ato de alimentar.

Nossa proposta visa não só garantir que os animais recebam sua comida nas horas programadas, mas também que o dono esteja ciente do status do recipiente de comida, da quantidade disponível, e até mesmo quando seu pet termina de se alimentar. Além disso, a conectividade via internet permite que os tutores monitorem e controlem o dispositivo de qualquer lugar, proporcionando praticidade e tranquilidade.

Também buscamos atender às necessidades de pets com deficiência visual, incluindo a possibilidade de inserir um som familiar no momento da alimentação, proporcionando uma experiência mais inclusiva e segura. Nossa pesquisa e desenvolvimento abrangem tanto a parte técnica quanto a experiência do usuário, a fim de criar um produto que seja funcional, acessível e prazeroso tanto para os pets quanto para seus tutores.

Este trabalho abordará a automatização programada do horário e quantidade de ração e água, o monitoramento em tempo real do recipiente de ração e água, bem como a implementação de alertas que notificam o dono quando o pet termina de se alimentar. Além disso, exploraremos a capacidade do dispositivo de se adaptar às necessidades de tutores e pets, criando um ambiente de interação que harmoniza a tecnologia e o cuidado com os animais de estimação.

2. TECNOLOGIA E AUTOMAÇÃO EM CUIDADOS PARA ANIMAIS DE ESTIMAÇÃO

A tecnologia e a automação estão desempenhando um papel cada vez mais significativo nos cuidados para animais de estimação, transformando a forma como cuidamos, interagimos e garantimos o bem-estar de nossos companheiros peludos (CANESTRARO, 2022).

À medida que a sociedade avança em direção a um mundo mais digital, os proprietários de animais de estimação estão adotando soluções inovadoras para tornar a vida de seus animais de estimação mais confortável e conveniente (BANDEIRA, 2019).

Uma das manifestações mais visíveis dessa tendência é a proliferação de dispositivos de automação e tecnologia voltados para animais de estimação, os alimentadores automáticos são um exemplo claro desse avanço (PENTEADO, et al., 2019).

Antigamente, os proprietários de animais de estimação dependiam de horários rigorosos para alimentar seus amigos peludos, no entanto, hoje, os alimentadores automáticos controlados por aplicativos tornaram possível que os donos de animais de estimação alimentem seus animais de forma precisa e programada, mesmo quando não estão em casa (SILVA, 2021). Isso oferece uma flexibilidade incrível e ajuda a garantir que os animais recebam comida na hora certa, independentemente dos compromissos dos donos (TEIXEIRA, 2021).

Além dos alimentadores automáticos, a automação e a tecnologia também se estendem a outras áreas dos cuidados para animais de estimação, os dispositivos de monitoramento de saúde estão se tornando cada vez mais sofisticados (RAMOS, 2021). As Coleiras e sensores inteligentes podem rastrear a atividade física, os níveis de estresse, a qualidade do sono e até mesmo a temperatura corporal dos animais de estimação (PEREIRA, 2021).

Esses dados podem ser transmitidos para aplicativos móveis, permitindo que os proprietários monitorem o bem-estar de seus animais de estimação em tempo real, essa informação é valiosa para a detecção precoce de problemas de saúde e para ajustar a dieta e o exercício de acordo com as necessidades do animal (FIRMINO, 2020).

A tecnologia também está mudando a forma como interagimos com nossos animais de estimação, mesmo quando estamos longe de casa, câmeras de segurança interna com recursos de áudio permitem que os donos falem com seus animais de estimação e até mesmo joguem com eles remotamente (MENIN, 2022).

Essa interação à distância ajuda a reduzir a ansiedade de separação e a manter um vínculo emocional forte entre proprietários e animais de estimação, outra área de avanço notável é a personalização da dieta e dos cuidados com base na raça, idade e necessidades específicas de cada animal de estimação (GASPARI, 2021).

Aplicativos móveis e plataformas online oferecem orientações sobre a escolha de alimentos, horários de alimentação e rotinas de exercícios adaptadas às características únicas de cada animal (GALHARDO, 2021).

Isso não apenas ajuda a manter os animais saudáveis, mas também simplifica o planejamento e a gestão dos cuidados com animais de estimação, apesar de todos esses benefícios, a crescente influência da tecnologia e da automação nos cuidados para animais de estimação não está isenta de desafios (HOELSCHER et al., 2020)

A segurança cibernética é uma preocupação, uma vez que as informações sobre animais de estimação estão armazenadas em aplicativos e dispositivos conectados à internet (ALVES, 2020). Além disso, a dependência excessiva de dispositivos eletrônicos pode criar uma lacuna nas interações físicas entre proprietários e animais, o que é vital para o desenvolvimento emocional e a ligação entre eles (BANDEIRA, 2019).

Em resumo, a tecnologia e a automação estão transformando os cuidados para animais de estimação, tornando a vida dos animais e de seus proprietários mais fácil e conveniente. No entanto, é importante equilibrar a automação com a atenção e o carinho pessoal que os animais de estimação.

2.1 DISPOSITIVOS DE ALIMENTAÇÃO AUTOMATIZADA PARA PETS

Com o avanço da tecnologia, a vida dos animais de estimação e de seus donos tem sido cada vez mais facilitada por dispositivos inovadores, como os sistemas de alimentação automatizada para pets (BANDEIRA, 2019).

Esses dispositivos representam uma revolução na forma como cuidamos de nossos companheiros peludos, oferecendo benefícios tanto para os animais quanto para seus tutores (PEREIRA, 2021).

Os dispositivos de alimentação automatizada, comumente conhecidos como “comedouros automáticos” ou “bebedouros automáticos”, são projetados para fornecer comida e água aos animais de estimação de forma programada e precisa, esses dispositivos vêm em várias formas e tamanhos, adequando-se a diferentes necessidades e tipos de animais, desde pequenos gatos até grandes cães (GALHARDO, 2021).

Uma das maiores vantagens dos dispositivos de alimentação automatizada é a conveniência que eles oferecem aos donos de animais de estimação, a vida moderna é agitada, e muitas vezes os tutores não conseguem estar em casa em horários específicos para alimentar seus animais (TEIXEIRA, 2021).

Com esses dispositivos, não é mais necessário se preocupar com atrasos nas refeições de seus pets, especialmente em dias de trabalho longos ou durante viagens, além da conveniência, os dispositivos automatizados garantem que a quantidade de comida fornecida seja precisa, evitando excessos ou falta de alimento (RAMOS, 2021). Isso é particularmente importante para animais com necessidades dietéticas especiais, como os que têm problemas de peso ou que precisam de refeições regulares para controlar condições médicas (ALVES, 2020).

Os dispositivos de alimentação automatizada também são uma solução valiosa para animais de estimação com ansiedade de separação, quando os tutores não estão em casa, seus animais podem ficar estressados ou ansiosos (MENIN, 2022). Os comedouros automáticos programados para alimentar o animal em horários regulares ajudam a criar uma rotina e oferecem segurança, reduzindo a ansiedade de separação (GASPARI, 2021).

Outra característica importante desses dispositivos é a capacidade de monitorar e controlar a alimentação à distância, usando aplicativos móveis conectados via Wi-Fi ou Bluetooth (DALLASTELLA, 2021). Isso permite que os donos de animais de estimação ajustem a programação de alimentação de acordo com as necessidades do animal, mesmo quando não estão em casa, alguns modelos até permitem a liberação de alimentos por comando de voz, tornando o processo ainda mais interativo (HOELSCHER et al., 2020).

A segurança é uma prioridade ao se escolher um dispositivo de alimentação automatizada, a maioria dos produtos é projetada para evitar travamentos ou derramamentos, garantindo que a comida esteja sempre acessível para o pet (RAMOS, 2021).

Além disso, muitos modelos têm baterias de reserva ou backup em caso de falhas de energia, garantindo que o animal não fique sem comida, mesmo durante quedas de energia prolongadas (SILVA, 2021). Outra inovação notável é a inclusão de câmeras de monitoramento em alguns dispositivos, isso permite que os donos de animais de estimação vejam seus pets enquanto se alimentam, verifiquem se eles estão comendo bem e até mesmo interajam com eles por meio de alto-falantes bidirecionais (GALHARDO, 2021).

Essa funcionalidade é particularmente útil para aqueles que têm animais de estimação idosos ou que precisam de cuidados especiais, é importante lembrar que os dispositivos de alimentação automatizada não são uma solução única para todos os casos (CANESTRARO, 2022). Alguns animais podem ter preferências específicas por comida fresca ou podem se beneficiar de interações humanas durante as refeições.

3. DESENVOLVIMENTO

3.1 MATERIAIS DE FABRICAÇÃO

A parte mecânica do projeto de um alimentador automático para pets é crucial para garantir que a dispensação de comida seja precisa, confiável e segura.Os materiais utilizados para a elaboração da construção mecânica do prototipo foram:

– Reservatório em material plástico com tampa
– Base de MDF
– Tubos em PVC para direcionar o fluxo da ração
– Chapas de galvanizado
– Parafuso sem fim confeccionado em PVC
– Estrutura de sustentação em compensado

A figura 01 ilustra o projeto de montagem mecânica do protótipo

Figura 01: Protótipo parte mecânica

Fonte: autores (2023).

3.2 HARDWARE E SOFTWARE

O design do hardware para um alimentador automático de pets envolve a criação de um sistema mecânico e eletrônico capaz de armazenar, medir e dispensar alimentos de maneira precisa e confiável. Ao projetarmos o hardware, foi essencial considerar a segurança, durabilidade e facilidade de uso para tanto os animais de estimação quanto seus proprietários. Além disso, testamos seu design para garantir que ele funcione de maneira confiável em diversas situações. Aqui estão os principais componentes que utilizamos para projetar o hardware do nosso projeto Quadro 01.

Quadro 01: Componentes utilizados no desenvolvimento do protótipo

Primeiramente, a base do projeto conta com uma “Placa Arduino Uno R3 Wi-Fi,” uma versão personalizada do Arduino Uno equipada com o chip ESP8266, o que proporciona a capacidade de conexão WiFi. Essa placa desempenha um papel fundamental no controle do alimentador, permitindo ajustar a velocidade do “Motor de passo Nema 17” que atua no mecanismo de dispensa de ração, bem como fornecer a tensão necessária para o motor. Além disso, a placa possibilita várias outras funções no dispositivo.

Para monitorar a quantidade de ração disponível no reservatório, o projeto utiliza o “Módulo HX711” em conjunto com uma “Célula de Carga Gl 1kg.” A célula de carga detecta variações no peso da ração e envia um sinal para o módulo HX711, que converte o sinal analógico em digital e o transmite para o microcontrolador do alimentador. Quando a quantidade de ração atinge um nível mínimo, o sistema aciona o motor de passo para dispensar mais ração com precisão.

O “Display LCD 16×2” é empregado para exibir informações essenciais sobre o funcionamento do dispositivo, como a quantidade de ração disponível e o horário programado para a próxima refeição. Isso garante que os proprietários de animais de estimação possam monitorar facilmente o estado do alimentador.

Um “Módulo RTC 3231” é incorporado para manter o controle preciso do tempo e data, permitindo a programação das refeições no horário desejado. Além disso, o módulo RTC também possui um sensor de temperatura interno, que pode ser útil para monitorar o ambiente.

Para ajustar a velocidade do motor de passo e controlar a quantidade de ração dispensada, é utilizado um “Potenciômetro de 10k.” Esse componente proporciona uma maneira conveniente de fazer ajustes finos no processo de alimentação.

A “Ponte H L298N” é um componente eletrônico essencial que permite controlar o motor responsável por acionar o mecanismo de dispensa de ração. Isso possibilita um controle independente da velocidade e da rotação do motor, permitindo a administração precisa da quantidade de ração liberada em cada refeição.

Para garantir que o “Motor de passo Nema 17” tenha a tensão necessária, é utilizado um “Conversor de Tensão XL6009 DC-DC.” Esse conversor permite aumentar a tensão de entrada para atender às necessidades do motor, assegurando seu funcionamento adequado.

O “Sensor de Distância Ultrassônico” desempenha um papel importante na detecção da quantidade de ração disponível no reservatório. Quando o nível de ração atinge o mínimo, o sensor calcula a distância até a superfície da ração e envia um sinal ao microcontrolador para acionar o motor de passo.

Por fim, para possibilitar a alimentação manualmente, sem depender apenas do horário programado, foram incluídos “Botões” que, quando pressionados, enviam um sinal ao microcontrolador para acionar o motor de dispensa de ração.A figura 02 ilustra em forma de diagrama de bloco o funcionamento do protótipo

Figura 02: Diagrama de bloco do alimentador automático

A combinação desses materiais e componentes resulta em um alimentador automático de alta precisão e versátil, capaz de atender às necessidades alimentares de animais de estimação de forma eficaz e conveniente. Conforme a figura 03 tem-se o projeto eletrônico do protótipo, com todos os componentes utilizados.

Figura 03: Esquema elétrico do protótipo

Fonte: autores (2023).

Ao desenvolver o software para o alimentador automático de pets, criamos um sistema que possa controlar o funcionamento do hardware, permitindo a configuração de horários de alimentação, quantidades de comida a serem dispensadas e outras funcionalidades adicionais.Desenvolvemos um aplicativo para acompanhar e controlar um alimentador automático para pets para oferecer aos usuários uma experiência conveniente e interativa. Atráves do aplicativo Animal Feeder determinamos as funcionalidades essenciais, como configuração de horários de alimentação, controle remoto do alimentador, monitoramento do nível de comida e notificações para os usuários conforme a figura 04.

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

A ideia de um alimentador automático para pets é uma inovação que pode trazer muitos benefícios tanto para os donos de animais de estimação quanto para os próprios animais. Vamos discutir os principais pontos dessa proposta:

Automatização da alimentação: A capacidade de programar o horário e a quantidade de ração e água que um animal de estimação recebe é uma vantagem significativa. Isso é especialmente útil para pessoas com horários irregulares ou que ocasionalmente precisam se ausentar de casa. Com esse sistema, os pets podem manter uma rotina alimentar saudável e consistente.

Monitoramento de recipiente cheio e vazio: A capacidade de monitorar o nível de ração e água no recipiente é uma funcionalidade importante. Isso evita que os donos se esqueçam de reabastecer o alimentador e garante que os animais não fiquem sem comida ou água quando mais precisam. A notificação ao dono quando o recipiente está vazio é especialmente útil para evitar emergências.

Alertas para o término da refeição do pet: A capacidade de receber alertas quando o animal termina de se alimentar é útil para garantir que o pet esteja comendo normalmente. Essa função pode ser crucial para detectar problemas de saúde em animais de estimação, como a perda de apetite.

Acessibilidade para pets com deficiência visual: A ideia de adaptar o alimentador para pets com deficiência visual é uma inclusão importante. Isso pode melhorar significativamente a qualidade de vida de animais com essa condição, permitindo que eles saibam quando sua comida está pronta para ser consumida, através de sinais sonoros ou táteis.

Conectividade via internet e controle remoto: A capacidade de controlar o alimentador remotamente através de um aplicativo é conveniente, permitindo que os donos alimentem seus pets mesmo quando estão longe de casa. Isso é particularmente útil para pessoas que viajam com frequência.

Em resumo, a automação de alimentadores para pets, com monitoramento e controle via aplicativo, oferece uma série de benefícios, tornando a vida dos donos mais fácil e garantindo que os animais recebam a atenção e os cuidados necessários, mesmo quando seus donos estão ausentes. Além disso, a inclusão de recursos para animais com deficiência visual demonstra um compromisso com a acessibilidade e o bem-estar animal.

5. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Considerando a proposta de um alimentador automático para pets, fica claro que essa inovação tem o potencial de transformar a forma como cuidamos de nossos animais de estimação. Ao automatizar a alimentação e a hidratação dos pets, bem como ao fornecer um controle remoto e monitoramento detalhado, essa tecnologia oferece inúmeras vantagens para os donos e, principalmente, para o bem-estar de seus animais.

A automatização dos horários e quantidades de ração e água traz consistência à alimentação, especialmente em famílias com horários variáveis ou em situações em que os donos precisam se ausentar de casa. Isso ajuda a manter a saúde e o conforto dos animais. O monitoramento dos recipientes de ração e água, alertando os donos quando estão vazios, é uma característica de segurança crucial. Isso evita que os animais fiquem sem alimento ou água, o que pode ser prejudicial à saúde deles. Os alertas para o término da refeição do pet têm um potencial significativo na detecção precoce de problemas de saúde. Isso permite que os donos identifiquem rapidamente mudanças no apetite de seus animais e procurem atendimento veterinário quando necessário.

A adaptação para pets com deficiência visual demonstra uma sensibilidade à inclusão e ao cuidado com animais que possam ter necessidades especiais. Isso não apenas beneficia diretamente esses animais, mas também ressalta a importância da consideração das diferentes necessidades dos pets. A conectividade via internet e o controle remoto através de um aplicativo oferecem comodidade aos donos, especialmente aqueles que viajam com frequência. Isso garante que eles possam cuidar de seus animais de estimação, não importa onde estejam.

Dessa forma, um alimentador automático para pets com todas essas funcionalidades representa um avanço significativo na forma como cuidamos de nossos animais de estimação. Isso não apenas proporciona mais comodidade para os donos, mas também contribui para a saúde e a felicidade dos pets, garantindo que eles recebam a atenção e os cuidados mesmo quando seus donos estão longe. Essa inovação reforça o compromisso com o bem-estar animal.

REFERÊNCIAS

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¹Acadêmico do Curso de Engenharia Elétrica Universidade Paulista – UNIP. Email: frankaylon029@gmail.com

¹Acadêmico do Curso de Engenharia Elétrica Universidade Paulista – UNIP. Email: alessandrolopes721@gmail.com

¹Acadêmico do Curso de Engenharia Elétrica Universidade Paulista – UNIP. Email: marcelosilva258@hotmail.com

¹Acadêmico do Curso de Engenharia Elétrica Universidade Paulista – UNIP. Email: Rafael.Silva.c@icloud.com

¹Acadêmico do Curso de Engenharia Elétrica Universidade Paulista – UNIP. Email: dannydifirino@gmail.com

² Mestre do Curso de Graduação em Engenharia Elétrica Universidade Paulista – UNIP