Estudi pel control indoor d’actitud d’un hexarotor

View/Open
(arxiu amb dades confidencials) (188,7Kb) (Restricted access)
Memòria (amb dades confidencials) (8,642Mb) (Restricted access)
Cita com:
hdl:2117/360835
Document typeBachelor thesis
Date2021-07-22
Rights accessOpen Access
Except where otherwise noted, content on this work
is licensed under a Creative Commons license
:
Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Spain
Abstract
Aquest document és la memòria d’un Treball Final de Grau (TFG) basat en un estudi pel control indoor d’actitud d’un hexarotor, l’AscTec Firefly. En aquest estudi s’han utilitzat principalment els programaris ROS (Robot Operating System) i Matlab. En el capítol 1 es fa una revisió de l’estat de l’art del projecte per donar un context a aquest treball. Amb aquesta finalitat, es fa referència a diversos projectes i estudis que s’han realitzat prèviament a aquest TFG i que estan relacionats amb el vol de drons en entorns indoor o on l’ús del GPS no és viable i s’han d’utilitzar sensors alternatius, com els d’ultrasons. També es fa referència a treballs anteriors que s’han dut a terme amb el Firefly. En el capítol 2 s’explica tant el material com el programari que s’ha utilitzat en aquest treball. Pel que fa al material, s’expliquen les principals característiques del paquet de sensors Starter Set Super-NIA-3D, les principals característiques del Firefly i de l’Atomboard que porta instal·lat com a ordinador extern. Pel que fa al software, s’expliquen els conceptes bàsics del programa Dashboard, que s’ha utilitzat per configurar els sensors, els conceptes bàsics de funcionament i estructuració del ROS, el Gazebo RotorS, que és el simulador que s’ha utilitzat i el visualitzador de ROS anomenat RVIZ. En el capítol 3 s’explica la primera part d’aquest treball, que és la integració dels sensors al Firefly. Primer de tot, s’explica el funcionament del sistema de posicionament amb les alternatives i possibilitats que ofereix. Després, s’explica un estudi comparatiu entre dos paquets de sensors que es va haver de fer abans de triar l’Starter Set Super-NIA-3D i les raons per les quals es va escollir aquest paquet. També s’explica la disposició dels beacons que s’ha utilitzat i les solucions proposades als problemes trobats durant la fase de configuració del sistema. Seguidament s’explica un estudi que s’ha fet del soroll que capta el hedgehog per validar la seva precisió i obtenir la matriu de covariància de les mesures per poder-lo simular al RotorS. Després, s’explica la integració del sensor a l’ordinador remot com a pas previ a la integració pròpiament dita al dron i, finalment, s’explica el procediment emprat per la integració del sensor al Firelfy i els problemes trobats durant aquesta fase del treball. En el capítol 4 s’expliquen les diverses opcions plantejades per fer el control d’actitud i les raons per les quals s’ha decidit fer un control basat en PIDs mitjançant el paquet de ROS mav_lowlevel_attitude_controller. En el capítol 5 es fa un resum del pressupost d’aquest projecte i es fa una comparació amb la predicció que es va fer durant el Pla de Treball a l’inici del projecte. S’arriba a la conclusió que hi ha hagut un augment del 13.08% respecte del pressupost previst, en termes absoluts, del projecte però aquest augment s’eleva fins al 27.49% quan es té en compte la reducció de l’abast en un 50%. En el capítol 6 s’expliquen les conclusions que s’han extret de la realització d’aquest treball. Pel que fa a la integració del sensor, tot i que no s’ha pogut validar amb proves de vol reals, s’ha pogut integrar el sensor a l’ordinador remot, complint-se els requisits de precisió especificats als requeriments tècnics d’aquest treball. Quant a la segona part del treball, s’ha arribat a la conclusió d’utilitzar un algoritme basat en PIDs per fer-ne el control utilitzant el paquet de ROS mav_lowlevel_attitude_controller. En aquest capítol també s’expliquen diverses consideracions relacionades amb la gestió d’aquest treball. Per últim, en el capítol 7, es proposen futurs treballs i feines pendents que han quedat i que es creu que poden ser interessants de cara a l’ús del Firelfy i al desenvolupament d’algoritmes enfocats a l’ús de la tecnologia dron en espais tancats
SubjectsDrone aircraft, Drone aircraft -- Control system, Flight control, Automatic control, Avions no tripulats, Avions no tripulats -- Sistemes de control, Sistemes de control (Vol), Control automàtic
DegreeGRAU EN ENGINYERIA EN VEHICLES AEROESPACIALS (Pla 2010)
Files | Description | Size | Format | View |
---|---|---|---|---|
TFGMartiSimo_Memoria_fitxer de consulta.pdf | Memòria | 8,522Mb | View/Open | |
TFGMartiSimo_DeclaracioHonor.pdf![]() | (arxiu amb dades confidencials) | 188,7Kb | Restricted access | |
TFGMartiSimo_Memoria.pdf![]() | Memòria (amb dades confidencials) | 8,642Mb | Restricted access |