Uma Plataforma para Suporte à Navegação Autônoma de Veículos Aéreos de Pás Rotativas

Nome: Igor Henrique Beloti Pizetta
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 03/05/2013
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Mario Sarcinelli Filho Orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Alexandre Santos Brandão Coorientador
Andre Ferreira Examinador Interno
Felipe Nascimento Martins Examinador Externo
Mario Sarcinelli Filho Orientador

Resumo: Esta Disserta¸c˜ao de Mestrado tem por objetivo a cria¸c˜ao de uma plataforma para
testes de voo autˆonomo simulados e experimentais usando controladores de alto n´ıvel para
ve´ıculos a´ereos em miniatura do tipo helic´optero. Ela utiliza um helimodelo comercial e
a instrumenta¸c˜ao necess´aria para a realiza¸c˜ao de um voo autˆonomo. Para isto, foram
agregados ao ve´ıculo sensores inerciais, ultrassˆonicos, barom´ etricos e GPS, e foi projetada
e confeccionada uma placa espec´ıfica para atua¸c˜ao sobre os servomotores do helic´optero
e leitura dos sensores, chamada de AuRoRa Board. Ela realiza a leitura de todos os
comandos vindos do r´adio controle e tamb´em recebe os dados vindos do controlador de
alto n´ıvel para navega¸c˜ao autˆonoma. A sele¸c˜ao de qual sinal ir´a atuar no sistema ´e feita
pelo operador atrav´es do r´adio controle, medida tomada por motivos de seguran¸ca (a
opera¸c˜ao manual desativa a autom´atica quando acionada pelo operador). Neste trabalho
tamb´em foi utilizado um estabilizador de baixo n´ıvel, chamado de Helicommand, que
tem como objetivo estabilizar o helic´optero em voo pairado, para facilitar o controle da
sua navega¸c˜ao e, caso a comunica¸c˜ao seja perdida, manter o ve´ıculo estabilizado at´e se
recuperar a comunica¸c˜ao ou o operador assumir o controle do ve ´ıculo via r´adio controle.
Tamb´em foi criada uma plataforma de alto n´ıvel do tipo Hardware-in-the-Loop, chamada
de Plataforma AuRoRa, capaz de realizar simula¸c˜oes e experimentos reais utilizando a
placa AuRoRa Board. Nela pode-se escolher entre diversos ve´ıculos a´ereos, dentre eles
quadrimotores e os helic´opteros miniatura T-REX 450 e T-REX 600, sendo estes dois
´ultimos aqueles com que se trabalhou nesta Disserta¸c˜ao mais diretamente. A plataforma
tamb´em ´e capaz de suportar diversos tipos de comunica¸c˜ao, como serial, Bluetooth e
UDP (User Datagram Protocol ), al´em de diferentes tipos de controladores e modelos de
ve´ıculos. A plataforma apresenta uma caracter´ıstica descentralizada, ou seja, para evitar
a sobrecarga de um computador com a exibi¸c˜ao online dos dados de voo junto com a
s´ıntese dos sinais de controle, pode-se delegar certas fun¸c˜oes para outros computadores(por
exemplo, a exibi¸c˜ao online dos dados de voo), realizando a comunica¸c˜ao entre os mesmos
atrav´es de uma rede UDP.

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