Un diseño e implementación de sistema de control para quadrotor autónomos con capacidad de replanteamiento en tiempo real
Autores: Kovryzhenko, Yevhenii; Li, Nan; Taheri, Ehsan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un diseño e implementación de sistema de control para quadrotor autónomos con capacidad de replanteamiento en tiempo real
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Cuadricópteros autónomos en tiempo real
Replanificación
Obstáculos
Planes de trayectoria
Colisión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
La planificación (re) en tiempo real es crucial para que los cuadricópteros autónomos naveguen en entornos inciertos donde se pueden detectar obstáculos y los planes de trayectoria deben ajustarse sobre la marcha para evitar colisiones. En este artículo, presentamos un diseño de sistema de control para cuadricópteros autónomos que tiene capacidad de replanificación en tiempo real, incluyendo la tubería de hardware para la integración hardware-software para realizar el algoritmo de replanificación en tiempo real propuesto. El marco se basa en una versión modificada del piloto automático PX4 y una computadora compañera Raspberry Pi 5. El algoritmo de planificación utiliza generación de trayectorias de mínimo salto, aprovechando la propiedad de planitud diferencial de los cuadricópteros, para realizar una replanificación en tiempo real, ligera en términos computacionales, utilizando una computadora a bordo. Primero verificamos el sistema de control y el algoritmo de planificación a través de experimentos de simulación, seguido de la implementación y demostración del sistema en hardware utilizando un cuadricóptero.
Descripción
La planificación (re) en tiempo real es crucial para que los cuadricópteros autónomos naveguen en entornos inciertos donde se pueden detectar obstáculos y los planes de trayectoria deben ajustarse sobre la marcha para evitar colisiones. En este artículo, presentamos un diseño de sistema de control para cuadricópteros autónomos que tiene capacidad de replanificación en tiempo real, incluyendo la tubería de hardware para la integración hardware-software para realizar el algoritmo de replanificación en tiempo real propuesto. El marco se basa en una versión modificada del piloto automático PX4 y una computadora compañera Raspberry Pi 5. El algoritmo de planificación utiliza generación de trayectorias de mínimo salto, aprovechando la propiedad de planitud diferencial de los cuadricópteros, para realizar una replanificación en tiempo real, ligera en términos computacionales, utilizando una computadora a bordo. Primero verificamos el sistema de control y el algoritmo de planificación a través de experimentos de simulación, seguido de la implementación y demostración del sistema en hardware utilizando un cuadricóptero.