Automatización del Control Remoto de un Quadricóptero

Abstract

[ES] El principal objetivo de este proyecto es hacer autónomo un dron que inicialmente es controlado por control remoto. El proyecto arranca con una placa STEVAL FCU001v01 de la empresa ST, esta empresa ha desarrollado un dron que es capaz de volar a través de una app, es de código abierto y lo proporciona a través de su página web. Lo que se pretende realizar, es modificar el código fuente para que el dron no dependa de esta app. Por ello, se ha tenido que instalar adicionalmente algunos sensores como es el GPS, además de otros que están integrados en la placa pero no se utilizan. Inicialmente, vamos a ver los componentes físicos que componen el dron, tanto a nivel estructural como a nivel de hardware. La estructura se ha ido modificando a lo largo de todo el desarrollo del proyecto, ya que para cada control se ha tenido que desarrollar una plataforma especifica. A continuación, hablaremos de los cálculos aproximados del tiempo de vuelo. Una vez finalizada la primera parte del proyecto pasaremos al software. En este apartado, lo vamos a dividir en tres grandes grupos. El control de altura, control de orientación y el control de posición. Por lo que respecta al control de altura se ha aprovechado el sensor de presión que lleva la placa integrado. Se ha modificado el código para poder realizar múltiples escalones de potencia y poder desarrollar el control. A continuación, veremos como se ha desarrollado el control de orientación. Este control, gasta un magnetómetro para saber cuál es el ángulo de desviación respecto del norte. Y por último, tenemos el control de posición, que funciona a través del GPS. Todo el código del GPS se ha desarrollado en una placa adicional, independientemente del código fuente. Este GPS esta comunicado con el dron a través de la UART. Para poder realizar cada uno de estos mini proyectos se ha tenido que estar modificando el código para ir adaptándolo a las diferentes pruebas que se requerían. A continuación, podemos ver como se han ido abordando los diferentes problemas que se han tenido y sus soluciones.

[EN] The main objective of this project is to make autonomous a drone that is initially controlled by remote control. The project starts with a STEVAL FCU001v01 board from the company ST, this company has developed a drone that is capable of flying through an app, is open source and provides it through its website. What is intended to be done is to modify the source code so that the drone does not depend on this app. Therefore, some sensors such as GPS have had to be additionally installed, as well as others that are integrated into the board but are not used. Initially, we are going to see the physical components that make up the drone, both at a structural level and at a hardware level. The structure has been modified throughout the entire development of the project, since a specific platform had to be developed for each control. Next, we will talk about the approximate calculations of the flight time. Once the first part of the project is finished we will go to the software. In this section, we are going to divide it into three large groups. Height control, orientation control and position control. Regarding the height control, the pressure sensor on the integrated plate has been used. The code has been modified to be able to perform multiple power steps and to be able to develop the control. Next, we will see how the orientation control has been developed. This control uses a magnetometer to find out what the angle of deviation is from north. And finally, we have the position control, which works through GPS. All GPS code has been developed on an additional board, regardless of the source code. This GPS is communicated with the drone through the UART. In order to carry out each of these mini projects, the code had to be modified to adapt it to the different tests that were required. Next, we can see how the different problems that have been had and their solutions have been addressed.