Sistema de detección de obstáculos para drones basado en sensor láser

Abstract

[ES] Los vehículos aéreos no tripulados o UAV son una tecnología en continuo desarrollo y muy actual. Es de especial interés el estudio de la evitación de obstáculos en tiempo real ya que es un aspecto crucial cuando se trata de navegación autónoma. El diseño de este tipo de sistemas tiene que pasar primero por la detección de éstos; conocer el entorno en el que nos encontramos es algo de fundamental para poder llevar a cabo la misión con seguridad. Para ello ha surgido el desafío de diseñar nuevos sistemas de sensores electrónicos capaces de realizar mediciones fiables, precisas y eficientes computacionalmente. En este Trabajo Fin de Grado se ha desarrollado un sistema de detección de obstáculos para drones basado en sensores láser, como su propio nombre indica, siendo éste un primer paso hacia un sistema más complejo integrable en un UAV real. Se ha utilizado para el desarrollo de este sistema una plataforma de pruebas que consiste en la estructura de un cuadricóptero equipada con un servomotor en su parte superior que lleva acoplado dos sensores láser VL53L0X. Al moverse el motor los sensores van tomando medidas de la distancia a los posibles obstáculos en distintas posiciones, realizando un barrido en el plano horizontal de 360º alrededor del dron. Una vez conocida la distancia y el radial en el que se encuentran los obstáculos se conoce perfectamente la posición de éstos y se puede mostrar gráficamente, teniendo en cuenta que trabajaremos siempre en dos dimensiones. Para la realización de este sistema se ha utilizado la placa Arduino UNO con su correspondiente software asociado y el programa Processing para el procesado y representación gráfica de los datos. Tras todo el proceso realizado en este proyecto, desde el diseño inicial, pasando por la caracterización, hasta la validación, queda demostrada la viabilidad de la prueba de concepto desarrollada.