Diseño, montaje y puesta a punto de un dron autónomo de pequeño tamaño para uso en tareas colaborativas: Sparrow

García-Vaquero Velasco, Alejandro (2017). Diseño, montaje y puesta a punto de un dron autónomo de pequeño tamaño para uso en tareas colaborativas: Sparrow. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Description

Title: Diseño, montaje y puesta a punto de un dron autónomo de pequeño tamaño para uso en tareas colaborativas: Sparrow
Author/s:
  • García-Vaquero Velasco, Alejandro
Contributor/s:
  • Campoy Cervera, Pascual
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
Date: 2017
Subjects:
Freetext Keywords: Dron, vuelo autónomo, robótica, inteligencia artificial
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

La ingeniería y especialmente la electrónica han evolucionado a pasos agigantados en los últimos años. Esto ha permitido desarrollar soluciones para problemas del día a día de una forma más eficaz y eficiente y sobre todo, para hacer al ciudadano más agradable su convivencia. En definitiva, el desarrollo de la electrónica y en particular de los robots y drones pretende satisfacer las necesidades de la sociedad en general. En este trabajo se presenta una solución de diseño, montaje y configuración para un dron autónomo que funcione con el software de vuelo desarrollado durante más de 7 años en el grupo de investigación CVAR, llamado Aerostack. La fase inicial del trabajo consistió en familiarizarse con todo lo necesario para poder trabajar con este software, en un primer lugar con Ubuntu, después con ROS y por último con el software en sí. Como primera fase se estudió detalladamente la arquitectura y funcionamiento de Aerostack, quedando claro qué recursos necesita y cual era la manera de sacarle el máximo rendimiento posible. Cuales eran las dependencias de cada sistema y como actuaban los paquetes entre sí. Después de esta fase inicial se investigó en el mercado a qué soluciones se habían llegado desde el punto de vista de navegación autónoma, sensorización y accesibilidad del software para poder controlarlo de forma remota. Se concluyó que las soluciones comerciales no eran viables para responder de una forma robusta a lo que se buscaba, así que se optó por una solución a medida, diseñada y ensamblada de la forma que más convenía para un funcionamiento fluido con Aerostack. En el mundo de los drones hay un sector que está ganando gran notoriedad que es el campo de las carreras de drones. Son drones pequeños, muy potentes y sobre todo muy ágiles. Se pensó que sería buena idea sensorizar un dron de carreras, pudiendo así conseguir un tamaño reducido a la vez con abundante información del entorno. Acto seguido se empezó con el diseño del hardware. En un primer lugar se eligieron los sensores necesarios para ver el tamaño y el peso y así poder elegir el chasis sobre el que irán montados. Con todo esto seleccionado se dimensionaron los motores y los variadores de velocidad para aumentar la eficiencia y así la autonomía de vuelo. Una vez que se tenían todas las piezas y componentes se continuó con el ensamblaje. En todo momento se tuvo en cuenta la dinámica del dron, dónde situar los distintos componentes para que el centro de gravedad estuviera lo más centrado posible y así el vuelo fuera estable. Una vez con todo montado se procedió al afinamiento de los controladores y las pruebas de vuelo manual para validar todo el montaje y confirmar que era capaz de sustentarse en vuelo de una forma estable. Habiendo comprobado todo esto, se empezó a trabajar en la parte de software, configurando el ordenador de a bordo y todos los paquetes de Aerostack. Se realizaron comprobaciones para esta parte y sus respectivas depuraciones para que el funcionamiento fuera fluido. Tras este hito se empezaron las pruebas de vuelo autónomo y se fueron depurando todos los errores que iban surgiendo por distintas causas hasta poder validar el diseño, montaje y configuración.

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Item ID: 47524
DC Identifier: http://oa.upm.es/47524/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:47524
Deposited by: Biblioteca ETSI Industriales
Deposited on: 29 Aug 2017 07:16
Last Modified: 29 Aug 2017 07:16
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