Sistema de Tiempo Real basado en Raspberry PI para el control de un Quadrotor

Abstract

[ES] El objetivo del presente trabajo de fin de grado es el desarrollo de una plataforma formada por un quadrotor. Dicha plataforma deberá ser suficientemente versátil para poder expandirse fácilmente en un futuro así como experimentar con diferentes tipos de algoritmos de control. El quadrotor desarrollado es controlado únicamente por un mini ordenador Raspberry Pi. Para que el control sea posible se ha utilizado un Sistema Operativo en Tiempo Real (SOTR) basado en el parche para el kernel de Linux Preempt_RT. Se programará enfocándose al uso de características de tiempo real, como minimizar la latencia o el correcto uso de las prioridades. Se construirá el quadrotor a partir de una base prefabricada donde se pondrán todos los elementos imprescindibles. Los motores, con sus respectivos drivers; la Raspberry Pi; la unidad de medición inercial (IMU) para obtener los diferentes ángulos; la placa de conversión de tensiones para pasar de 12V a 5V que necesita la Raspberry Pi y la batería para alimentar al sistema. Los diferentes elementos podrán comunicarse entre ellos gracias a los diferentes protocolos de comunicación como el protocolo i2c o el serie TTL. El uso de una interfaz hombre maquina en un PC-base permitirá enviar diferentes órdenes a la Raspberry Pi, como pasar a modo manual, automático o de stop, e incluso la posibilidad de cambiar los diferentes parámetros de los controladores en pleno vuelo. Finalmente se realizaran distintas pruebas para observar y estudiar el comportamiento del quadrotor en los ángulos críticos del control de orientación.