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| Tesis de grado de la especialidad Ingeniería en Electrónica de la Universidad Tecnológica Nacional desarrollada por los alumnos Agustín Henze y Javier Redolfi y aprobada el 17 de marzo de 2011 con calificación diez. | |
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| == Definiciones del Trabajo == === Objetivos del Proyecto === Justificar interés del producto más allá del aspecto de investigación. ==== Generales ==== ==== Particulares ==== |
== Objetivos del Proyecto == El proyecto QA3 surge como un Proyecto de Final de carrera de Ingeniería Electrónica. |
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| === Generales === Obtener un robot móvil volador autónomo (UAV) de dimensiones apropiadas para vuelos interiores a partir de componentes "off-the-shelf" capaz de realizar vuelo estático (hoovering) y desplazamientos con cambios de orientación y con los 3 grados de libertad estabilizados en intervalos cortos a partir de sensores inerciales on-board. |
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| == Videos == * [[http://www.youtube.com/watch?v=MvRTALJp8DM | Control agresivo ]] * [[http://www.youtube.com/watch?v=YBsJwapanWI&feature=player_embedded | Coordinación ]] == Selección de Componentes == === Búsqueda de proyectos similares === ==== Académicos ==== * [[http://wyvernupenn.blogspot.com/search?updated-max=2010-03-25T15%3A26%3A00-04%3A00&max-results=7 | wyvern ]] * [[http://mikrokopter.de/ucwiki/MikroKopter | Mikrokopter]] * [[http://mktajamar.blogspot.com/ | MKT]] * [[http://sites.google.com/site/mikuadricoptero/ | Cuadricoptero con Arduino]] * [[http://www.mikroquad.com/bin/view/Main/WebHome | AeroQuad]] * [[http://jnaudin.free.fr/uav/qro/index.htm | The Quad Rotor Observer]] * [[http://code.google.com/p/quadrotor-fiuba/ | PID controller for QuadRotor - FIUBA]] * [[http://openquadrotor.org/ | OpenQuadRotor]] * [[http://code.google.com/p/skybot-quadrotor/ | Quadrotor helicopter based on the ARM7 MCU, 3-axis gyroscopes, accelerometers and magnetometers.]] * [[http://uavp.ch/moin | U.A.V.P]] ==== Comerciales ==== * [[http://www.draganfly.com/quote/quote-df-x6.php | Draganflyer X6]] * [[http://ardrone.parrot.com/parrot-ar-drone/en/ | Parrot AR.Drone]] * [[http://www.microdrones.com/en_home.php | Microdrones]] * [[http://www.quanser.com/english/html/UVS_Lab/fs_overview.htm | Quanser-Qball-X4 ]] * [[LabElectronica/|]] ==== Hobby ==== * [[http://www.instructables.com/id/Quadrotor/ | Edgerton Center Engineering Design ]] * [[http://www.aeromodelismovirtual.com/showpost.php?p=16519&postcount=84 | proyecto1]] Detalle de Precios === Motores === * [[http://blog.bricogeek.com/noticias/electronica/motores-brushless-rc/ | Motores Brushless RC]] * [[http://www.icmm.csic.es/jaalonso/velec/motor/brushless.htm | Motores Brushless o Trifásicos]] * [[http://www.icmm.csic.es/jaalonso/velec/motor/peq-out.htm | Esos Pequeños Outrunners]] * [[http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00885a.pdf | Nota de Aplicación de Control de un BLDC]] === Hélices === Balanceo hélices * [[attachment:Drill_Guide_Balance_System_Instructions2a.pdf]] * [[attachment:SELECTING_A_PROPELLER2a.pdf]] === IMU's === === Magnetómetros === === Gyro === ==== ITG-3200 ==== [[http://www.sparkfun.com/datasheets/Sensors/Gyro/PS-ITG-3200-00-01.4.pdf | Hoja de datos]] [[http://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=9801 | Página de SparkFun]] === Acelerómetros === Disponemos de los siguientes acelerómetros: ==== ADXL345 ==== [[http://www.sparkfun.com/datasheets/Sensors/Accelerometer/ADXL345.pdf | Hoja de dato]] [[http://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=9045 | Página de SparkFun]] ==== MMA7660 ==== Buscar samples o proveedor para el siguiente componente ADIS16364: High Precision Tri-Axis Inertial Sensor [[http://www.freescale.com.cn/files/sensors/doc/data_sheet/MMA7660FC.pdf?fpsp=1 | MMA7660]] Por ahora estamos haciendo pruebas con este acelerómetro. === Baterías LiPo === Buena introducción sobre las baterías [[http://www.aeromodelismovirtual.net/wiki/index.php/Pol%C3%ADmero_de_Litio_%28LiPo%29|LiPo]] == Estudio del Modelo Dinámico == * [[http://eprints.ucm.es/9915/1/Controlador_Fuzzy_de_un_Cuadrotor.pdf | Controlador Fuzzy de un Quadrotor]] * [[http://www.araa.asn.au/acra/acra2006/papers/paper_5_26.pdf | Modelling and Control of a Quad-Rotor Robot]] * [[http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.107.4546&rep=rep1&type=pdf | Quadrotor Control Using Dual Camera Visual Feedback]] * [[http://www.library.atilim.edu.tr/tezler/1025218.pdf | DESIGN OF CONTROL SYSTEMS FOR A QUADROTOR FLIGHT VEHICLE EQUIPPED WITH INERTIAL SENSORS]] * [[http://infoscience.epfl.ch/record/97532/files/325.pdf | Design and Control of an Indoor Micro Quadrotor]] * [[http://www.eng.fiu.edu/mme/robotics/fcrar2006/papers/FCRAR2006-P33-Morel-Leonessa-UCF.pdf | 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. {{attachment:avionPVTOL.png || width="400"}} === 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. <<EmbedObject(primer_ensayo_PVTOL2.MPG)>> <<EmbedObject(prueba_con_control.avi)>> 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 ===== [[http://ciii.frc.utn.edu.ar/CIII/LabElectronica/PVTOL_ProtocoloPCARM | Protocolo entre la PC y el ARM]] === Control del Ángulo === [[LabElectronica/ProyectoQuadricoptero/PVTOL_ControlDelAngulo|Control del Ángulo.]] == Links Vendedores == * [[http://www.mirax.cl/argen.php | Mirax]] * [[http://catalog.helitec.com.ar/ | HELITEC]] * [[http://www.rcjuampa.com.ar/ | RCJuampa]] * [[http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uh_index.asp | Hobbyking]] |
=== Particulares === * Estudio de la dinámica de la estructura del robot. Definición de los parámetros constructivos principales y plantas propulsoras. Construcción del prototipo. * Diseño y construcción del hardware para procesamiento de información obtenida de los sensores, control y drivers de potencia para motores. * Cálculo, codificación y validación de la estrategia de control de la planta. * Documentación del proyecto |
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| === Anteproyecto === En la siguiente página se puede acceder al anteproyecto. |
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| * Generar entrada de proyecto general en la wiki. * Agrupar el trabajo diario en una página llamada Área de Trabajo. |
=== Proyecto de fin de carrera === La documentación completa del proyecto puede ser accedida en la siguiente página. [[http://ciii.frc.utn.edu.ar/CIII/LabElectronica/ProyectoQuadricoptero/QA3Fase10InformeFinal | Documentación presentada ante los evaluadores de la cátedra Proyecto Final ]] |
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| == 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. |
== Desarrollo del Trabajo == |
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| 1. [[LabElectronica/QA3Fase1EstModYConArqRobMoviles|Estudio del modelado y control de esta arquitectura de robots móviles.]] 1. [[LabElectronica/QA3Fase2SelCompYDimConstruc|Selección de componentes y dimensiones constructivas a partir de los resultados de los estudios anteriores.]] 1. [[LabElectronica/ProyectoQuadricoptero/QA3Fase3MontEstrucYTesteoFunc|Montaje de los componentes estructurales. Testeo de las funcionalidades.]] 1. [[LabElectronica/ProyectoQuadricoptero/QA3Fase4EstSensYTecMedIner|Estudio de sensores y técnicas de medición inercial. Selección de sensores. Construcción de placas para ensayo de características.]] 1. [[LabElectronica/QA3Fase5EstDisYConsContDrivMotor|Estudio, diseño y construcción de controladores y drivers para motores brushless de propulsión.]] 1. [[LabElectronica/ProyectoQuadricoptero/QA3Fase6ConsMontPlacasUCYTesteo|Construcción y montaje de placas electrónicas con uC, sensores y fuente de potencia. Testeo de funcionamiento.]] 1. [[LabElectronica/ProyectoQuadricoptero/QA3Fase7MontElectroEnElProto|Montaje de electrónica en el prototipo. Ensayo de funcionalidades. Ajuste del modelo dinámico teórico calculado según los parámetros reales resultantes del montaje obtenido.]] 1. [[LabElectronica/ProyectoQuadricoptero/QA3Fase8PrograEstraControl|Programación de la estrategia de control en el procesador de abordo. Ensayo y validación de la estabilidad del sistema.]] 1. [[LabElectronica/ProyectoQuadricoptero/QA3Fase9DocumentacionContinua|Documentación continua.]] 1. [[LabElectronica/ProyectoQuadricoptero/QA3Fase10InformeFinal|Informe Final.]] |
La página principal en donde aparecen las distintas etapas del desarrollo del proyecto y los problemas que surgieron durante el mismo es la siguiente: |
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| == Listas de Tareas == === PVTOL === [[LabElectronica/ProyectoQuadricoptero/ListaDeCosas|Lista de cosas para el PVTOL.]] |
[[http://ciii.frc.utn.edu.ar/CIII/LabElectronica/ProyectoQuadricoptero | Desarrollo del Trabajo Proyecto Quadricoptero]] |
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| ==== Peso PVTOL ==== *Motor = 52gr *ESC = 32gr *Balancín = 130gr *Ltotal = 51cm *Hélice = 15grm |
== Galería Multimedia == Acá van algunas fotos y videos del QA3, en las etapas de construcción, de pruebas y funcionando. === Fotos === [[http://ciii.frc.utn.edu.ar/LabElectronica/ProyectoQuadricoptero/Fotos | Fotos]] === Videos === [[http://ciii.frc.utn.edu.ar/LabElectronica/ProyectoQuadricoptero/Videos | Videos]] |
Quadricóptero de Arquitectura Abierta
Tesis de grado de la especialidad Ingeniería en Electrónica de la Universidad Tecnológica Nacional desarrollada por los alumnos Agustín Henze y Javier Redolfi y aprobada el 17 de marzo de 2011 con calificación diez.
Objetivos del Proyecto
El proyecto QA3 surge como un Proyecto de Final de carrera de Ingeniería Electrónica.
Generales
Obtener un robot móvil volador autónomo (UAV) de dimensiones apropiadas para vuelos interiores a partir de componentes "off-the-shelf" capaz de realizar vuelo estático (hoovering) y desplazamientos con cambios de orientación y con los 3 grados de libertad estabilizados en intervalos cortos a partir de sensores inerciales on-board.
Particulares
- Estudio de la dinámica de la estructura del robot. Definición de los parámetros constructivos principales y plantas propulsoras. Construcción del prototipo.
- Diseño y construcción del hardware para procesamiento de información obtenida de los sensores, control y drivers de potencia para motores.
- Cálculo, codificación y validación de la estrategia de control de la planta.
- Documentación del proyecto
Documentación
Anteproyecto
En la siguiente página se puede acceder al anteproyecto.
Proyecto de fin de carrera
La documentación completa del proyecto puede ser accedida en la siguiente página.
Documentación presentada ante los evaluadores de la cátedra Proyecto Final
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/
Desarrollo del Trabajo
La página principal en donde aparecen las distintas etapas del desarrollo del proyecto y los problemas que surgieron durante el mismo es la siguiente:
Desarrollo del Trabajo Proyecto Quadricoptero
Galería Multimedia
Acá van algunas fotos y videos del QA3, en las etapas de construcción, de pruebas y funcionando.
