DronePi: Construcción de un dron basado en Raspberry Pi

Abstract

In recent years, is taking a considerable increase in the use of drones, both in professional applications for the improvement and safety of many professional tasks, and recreational environments for personal enjoyment. A drone is commercially available with a specification and within an economic range consistent with the quality and performance or there is a possibility of building it yourself, from the wide variety of parts available on the market. This second aspect is the most interesting for the purpose of this work. Today the majority of drones are performed solely based on Arduino and radio control system controller, this limits the possibilities since Arduino microcontrollers are only able to manage the engine. By contrast, the new System-On-a-Chip (SOC) low cost, such as the Raspberry Pi, considered microcomputers pocket offer greater versatility due to its high processing capacity and can perform both drone control in real time from a mobile device, such as recording and sending images. However, Raspberry engines cannot control real-time, so the use of a controller seems indispensable. So this project is about the design and cons- truction of a controlled Quadcopter by Raspberry Pi and Crius controller board. The Crius be responsible for monitoring of engines, from the commands supplied by the Raspberry, which in turn come from a mobile phone con- nected via Wi-Fi. In this project the Android mobile application for managing drone is also designed. This application will consist of several activities, among which there will be a control activity, a map with geolocation capability and an activity to show us the time with the wind data as an important parameter.

En los últimos años se está produciendo un incremento considerable del uso de drones, tanto en aplicaciones profesionales para la mejora y seguridad de muchas labores profesionales, como en ambientes lúdicos para el disfrute personal. Un dron se puede adquirir comercialmente con unas especifica- ciones y dentro de un abanico económico en consonancia con la calidad y prestaciones o existe la posibilidad de construírselo uno mismo, a partir de la gran variedad de piezas que ofrece el mercado. Este segundo aspecto es el más interesante para la finalidad del presente trabajo. Hoy en día la gran mayoría de drones son realizados únicamente con un controlador basado en Arduino y un sistema de radio control, esto limita las posibilidades ya que los microcontroladores Arduino solo son capaces de gestionar los motores. Por el contrario, los nuevos System-On-a-Chip (SOC) de bajo coste, como pueden ser las Raspberry Pi, considerados como microordenadores de bolsillo, disponen de una mayor versatilidad debido a su gran capacidad de procesado, pudiendo realizar tanto el control del dron en tiempo real desde un dispositivo móvil, como la grabación y envío de imágenes. Sin embargo, la Raspberry no puede controlar los motores en tiempo real, por lo que el uso de una controladora se antoja indispensable. Por lo que este proyecto versa sobre el diseño y la construcción de un cuadricoptero controlado mediante una Raspberry pi y una placa controladora Crius. La Crius se encargará del control de los motores, a partir de los comandos suministrados por la Raspberry, que a su veces provendrán de un teléfono móvil conectado mediante Wi-Fi. En este proyecto también se diseñara la aplicación móvil en Android para el manejo del dron. Esta aplicación constara de varias actividades, entre las cuales habrá una actividad de control, un mapa con capacidad de geolocalizar y una actividad que nos muestre el tiempo con los datos del viento como parámetro importante.