Gezinme quadrocopterinde sürüklenmeyi durdurma


13

Bir noktada 4 pervaneli bir quadrocopter uçağı inşa edeceğim. Kontrole dokunulmadığında havada durmasını sağlayarak uçmayı nispeten kolaylaştırmak istiyorum.

Birisi, kuadrotorun havada kalmasını nasıl sağlayacağım hakkında bilgi verebilir mi? Sürüklenme ve yuvarlanma / eğim / yalpalamayı ölçmek için ivmeölçerler düşünüyordum, ancak örneğin hafif bir esinti nedeniyle çok yavaş sürüklenmeyi algılayacak kadar duyarlı değillerdi. GPS, 10 cm'lik ölçekte sürüklemeyi damlatacak kadar doğru mu (yani, dronun orijinal konumundan 10 cm'lik bir sapmayı (veya daha az, belki?) Tespit edin)?


Robotlar inşa ediyorsanız, Robotik Teklifi
Rocketmagnet

Yanıtlar:


16

Sanırım bir sensör kombinasyonu kullanmak isteyeceksiniz. İvmeölçerler ve jiroskoplar güçlü esintileri düzeltebilir. Daha sonra, daha uzun süreli sapmayı (veya bazen adlandırıldığı gibi yanlılığı) engellemek için GPS kullanabilirsiniz. Bu iki sensörün bir çeşit filtrede (muhtemelen bir Kalman) kombinasyonunun, konumunuzun kaymasını en aza indireceğini düşünüyorum.

GPS kendi başına yeterince doğru olmayacak. Kalman filtresine alternatif bir yaklaşım (biraz matematik ağır alabilir) DIYdrones'dan DCM algoritmasını kullanmaktır . Şimdiye kadar bunu kullanmada çok başarılı görünüyor.

Son olarak, Parrot drone quadrotor, sürüklenmeyi iptal etmek için aşağı doğru bakan 60 fps kamera kullanıyor. Aşağı bakar ve altındaki zeminden özellikleri çıkarır, daha sonra kuadrotörün ne kadar sürüklendiğini belirlemek için bir tür görsel kilometre sayacı (bir tür optik akış algoritması olduğunu varsayıyorum) kullanır. Bunun sadece Papağan üzerinde düşük irtifada çalıştığına inanıyorum, ancak daha yüksek bir irtifaya genişletilememesinin bir nedenini göremiyorum.


Teşekkür ederim! Sanırım bir LPC1768 ile uçağa güç vereceğim için aşağı bakan kamera seçeneğine gideceğim. 640x480'de temel hat tespiti yapmak için yeterli işlem gücü değil mi? Uzun süreli sürüklenme için jiroskop ve GPS kullanma alternatif çözümünüz için teşekkürler. Ayrıca, sürüklenmeyi algılayabilecek herhangi bir sensör biliyor musunuz?
Bojangles

1
6 serbestlik dereceli IMU'ya ek olarak, Dünya'nın manyetik alanındaki değişiklikleri algılayarak uzun süreli kaymayı belirlemek için manyetometreler kullanan insanların duydum. Alanın yüksek akım cihazlarında (4 motor gibi) hızlı bir şekilde dalgalanabileceği ve doğrusal bir şekilde değişmediği için bunun mutlaka iyi bir seçenek olduğunu bilmiyorum.
mjcarroll

3
Daha yüksek irtifalarda kamera ile ilgili sorun, kamera kendiliğinden yayılan bir montaj üzerinde değilse, yükseklik arttıkça çok küçük miktarlarda ruloların görüntüde giderek daha büyük kaymalar üretmesidir.
mikeselectricstuff

@mikeselectricstuff - Görüntü işleme algoritmasını irtifaya göre ayarlayamadınız mı?
mjh2007

1
mjh Bence sorunun en iyi şekilde bir örnekte görülmesi. 50 fit yükseklikte, 5 derecelik bir rulo veya eğim (bir quadrotor üzerinde X veya Y yönünde hareket etmek için oldukça tipik) zemin özelliklerinin hareket etmesine neden olur (tan (5 derece) * 50 feet) = 4.25 feet (kaba matematik) ). Quadrotor hareket etmeden bile, tüm zemin özellikleri 4 fit kayar. Bu telafi edilebilir, ancak çözüm ve hesaplama kısıtlamaları zorlaşır.
mjcarroll

3

GPS yeterince doğru değil. İvmeölçerler sabit bir sapmayı değil, sadece ivmeyi ölçebilir.

Belki fenerler ve trilatrasyon veya başka bir şey kullanan yerel bir konumlandırma sistemi ?

Belki yere veya diğer sabit nesnelere göre sapmayı tespit etmek için ucuz kameralar? Jiroskopları kullanarak dönüşleri iptal edebilir ve daha sonra optik farenin çalışma şeklini yere göre sapmayı tespit etmek için sonraki kareler arasında çapraz korelasyon yapabilirsiniz.


3

Bunu aşağıya bakan bir kamera kullanarak yapacak olsaydım, ilk isteyeceğim şey yüksek performans ve nispeten düşük çözünürlük (bu bir sensör, kameranın girişiyle gerçekten ilgilenmiyorum) ve böylece kamera bunun için optik bir fare kullanılır: çok yüksek hızda, düşük çözünürlüklü kameralara sahipler. Biraz hackleme ile, yerdeki özellikleri ayırt etmesine izin vermek için bir lens düzenlemesi bulacağınızdan eminim ve daha sonra bu girişi işlemek için bir fark çıkarıcı optik akış algoritması kullanabilirsiniz.


Muazzam güncelleme hızlarına ihtiyacınız olduğundan şüpheliyim; bir quadrotorun nispeten yavaş hızı ve reaksiyon süresi gerçekten iyi bir uyum sağlamaz.
Nick T

Alternatif çözüm Choscura için teşekkürler. Kesinlikle bir optik fare kullanarak bakacağım - Bir kameranın kamera kısmına da ihtiyacım yok ;-) Görebildiğim tek sorun, görüntü odak dışındaysa, fark algoritması da çalışmayabilir . Haklı mıyım?
Bojangles
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.