Desarrollo del control visual de un UAV para el seguimiento de líneas de cultivo

Rodríguez Herranz, Jorge (2016). Desarrollo del control visual de un UAV para el seguimiento de líneas de cultivo. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Description

Title: Desarrollo del control visual de un UAV para el seguimiento de líneas de cultivo
Author/s:
  • Rodríguez Herranz, Jorge
Contributor/s:
  • Ferre Perez, Manuel
  • Ribeiro Seijas, Ángela
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
Date: September 2016
Subjects:
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Automática, Ingeniería Eléctrica y Electrónica e Informática Industrial
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

El presente trabajo de fin de grado, tiene como finalidad el desarrollo de un sistema de control visual para un UAV (Unmaned Aerial Vehicle), mediante el cual se permita el seguimiento de líneas de cultivo. El UAV para el que se pretende realizar el control es un dron de despegue horizontal con cuatro hélices, un cuadricóptero. El vehículo para el que se han preparado las simulaciones y para el que se ha desarrollado una aplicación de control es el AR.Drone 2.0 de la empresa Parrot. Para el control, se ha utilizado un sistema borroso, tanto para los cuatro ángulos de navegación (alabeo, cabeceo y guiñada), como para el control de la altura. El uso de un control borroso permite su desarrollo sin necesidad de conocer el modelo matemático del UAV. Mediante la herramienta Simulink de Matlab, se ha podido llevar a cabo diversas simulaciones para comprobar el correcto funcionamiento de los controladores, y poder editarlos en caso de que fuese necesario. Por otro lado para el reconocimiento de las líneas de cultivo, necesario para guiar al UAV, se ha tratado la imagen utilizando la transformada de Fourier en dos dimensiones. Se han realizado diversos experimentos para comprobar la utilidad de hacer tratamientos previos a la imagen, para comprobar si existe mejoría en los resultados obtenidos. Se ha probado a calcular el ángulo de las líneas de cultivo sin realzar la imagen antes de hacer transformada de Fourier, realzando el verde de la imagen y umbralizando por el método Otsu. Los resultados obtenidos en cuanto a los controladores son muy precisos en las simulaciones, observándose que el dron es capaz de seguir las trayectorias marcadas sin apenas error en el trazado. Además se ha observado un movimiento y respuesta muy suave. En cuanto al tratamiento de la imagen, se ha conseguido detectar y calcular el ángulo de las líneas de cultivo para un rango de entre -80°a 80°para cultivos de trigo, y entre -70 ° y 70°para cultivos de girasol. Además no es necesario hacer un realce de la imagen previo a la transformada, ya que los resultados obtenidos son muy similares. Por otro lado, se han observado dos fenómenos, por un lado, la falta de siembra en el caso del girasol no ha afectado al cálculo del ángulo. Por otro lado, la existencia de patrones de líneas subyacentes al cultivo, entorpecen a la hora de calcular el ángulo.

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Item ID: 43907
DC Identifier: http://oa.upm.es/43907/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:43907
Deposited by: Biblioteca ETSI Industriales
Deposited on: 17 Nov 2016 14:07
Last Modified: 17 Nov 2016 14:07
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