Quadricóptero de Arquitectura Abierta

Definiciones del Trabajo

Objetivos del Proyecto

Justificar interés del producto más allá del aspecto de investigación.

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• Coordinación

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Académicos

• wyvern

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• Cuadricoptero con Arduino

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• The Quad Rotor Observer

• PID controller for QuadRotor - FIUBA

• OpenQuadRotor

• Quadrotor helicopter based on the ARM7 MCU, 3-axis gyroscopes, accelerometers and magnetometers.

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Comerciales

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Hobby

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Detalle de Precios

Motores

• Motores Brushless RC

• Motores Brushless o Trifásicos

• Esos Pequeños Outrunners

• Nota de Aplicación de Control de un BLDC

Hélices

Balanceo hélices

• Drill_Guide_Balance_System_Instructions2a.pdf

• SELECTING_A_PROPELLER2a.pdf

IMU's

Magnetómetros

Gyro

ITG-3200

Hoja de datos Página de SparkFun

Acelerómetros

Disponemos de los siguientes acelerómetros:

ADXL345

Hoja de dato Página de SparkFun

MMA7660

Buscar samples o proveedor para el siguiente componente ADIS16364: High Precision Tri-Axis Inertial Sensor MMA7660 Por ahora estamos haciendo pruebas con este acelerómetro.

Baterías LiPo

Buena introducción sobre las baterías LiPo

Estudio del Modelo Dinámico

• Controlador Fuzzy de un Quadrotor

• Modelling and Control of a Quad-Rotor Robot

• Quadrotor Control Using Dual Camera Visual Feedback

• DESIGN OF CONTROL SYSTEMS FOR A QUADROTOR FLIGHT VEHICLE EQUIPPED WITH INERTIAL SENSORS

• Design and Control of an Indoor Micro Quadrotor

• Direct Adaptive Tracking Control of Quadrotor Aerial Vehicles

Definición de la carga útil

Encontrar un modelo dinámico aproximado

Análisis de estabilidad respecto a parámetros de diseño en modelo dinámico.

Modelo PVTOL

Descripción

Se trata del modelo de un dispositivo volador capaz de evolucionar en un plano vertical, es decir, sus movimiento posibles son desplazamientos en X y en Y y rotación en torno a un eje perpendicular al plano vertical. De manera equivalente decimos que posee tres grados de libertad (x,y,phi). El montaje está compuesto por dos impulsores independientes que producen fuerzas y momentos. Las acciones de control son posibles sobre los impulsores, lo que determina que se trate de un sistema subactuado; con dos entradas y tres grados de libertad. Este modelo presenta escencialmente un problema de control no lineal.

Diseño y construcción de banco para ensayos

Se trata de un montaje para experimentación, mediante el cual se puedan emular las condiciones de vuelo estático del modelo PVTOL con el fin de ensayar los sensores inerciales y de inclinación y poner a punto las estrategias de control. El montaje permite los tres grados de libertad necesarios para este modelo dentro de un margen limitado, asegurando que el dispositivo no excederá ciertos límites en sus movimientos.

Subir nuevo adjunto "primer_ensayo_PVTOL2.MPG"

Control con Joystick * que los botones que te quedan en los indices sirvan para aumentar o bajar la velocidad de los motores independientemente en forma gruesa, digamos 10% * y que las palanquitas te permitan mover esos valores ajustado en un entorno de +/- 2% * un boton que permita grabar el ajuste actual, es decir que una vez que lo tenes estabilizado con las palanquitas apretas un boton y se graban los pwm; a la vez que se desactivan temporalmente las palanquitas pa que no se pire.

Hardware

Protocolo entre PC y ARM

Protocolo entre la PC y el ARM

Control del Ángulo

Control del Ángulo.

Links Vendedores

• Mirax

• HELITEC

• RCJuampa

• Hobbyking

Documentación

Anteproyecto

• Generar entrada de proyecto general en la wiki.
• Agrupar el trabajo diario en una página llamada Área de Trabajo.

Repositorios

Para recorrer el repositorio ir a la página siguiente:

http://proyectos.ciii.frc.utn.edu.ar/cuadricoptero

Para descargar el repositorio usar el comando siguiente:

hg clone http://proyectos.ciii.frc.utn.edu.ar/hg/cuadricoptero/

Fases del Proyecto

Las distintas fases del proyecto apuntarán a distintas páginas que serán de la forma QA3 más el número de la fase más un resumen del nombre de la fase, sería: QA3FaseXResumenFase.

1. Estudio del modelado y control de esta arquitectura de robots móviles.

2. Selección de componentes y dimensiones constructivas a partir de los resultados de los estudios anteriores.

3. Montaje de los componentes estructurales. Testeo de las funcionalidades.

4. Estudio de sensores y técnicas de medición inercial. Selección de sensores. Construcción de placas para ensayo de características.

5. Estudio, diseño y construcción de controladores y drivers para motores brushless de propulsión.

6. Construcción y montaje de placas electrónicas con uC, sensores y fuente de potencia. Testeo de funcionamiento.

7. Montaje de electrónica en el prototipo. Ensayo de funcionalidades. Ajuste del modelo dinámico teórico calculado según los parámetros reales resultantes del montaje obtenido.

8. Programación de la estrategia de control en el procesador de abordo. Ensayo y validación de la estabilidad del sistema.

9. Documentación continua.

10. Informe Final.

Listas de Tareas

PVTOL

Lista de cosas para el PVTOL.

Peso PVTOL

• Motor = 52gr
• ESC = 32gr
• Balancín = 130gr
• Ltotal = 51cm
• Hélice = 15grm