Sistema para la Ejecución de Trayectorias en Drones Aéreos

Abstract

Los drones aéreos son vehículos aéreos no tripulados (UAVs) que han sido foco de interés en numerosos estudios por el gran potencial que poseen sobre diversas áreas. El más destacado en los últimos años es el cuadricóptero o cuadrirrotor, un helicóptero con cuatro rotores ubicados en formación cuadrada en torno al centro de masa, que se caracteriza por poseer una gran estabilidad contrastada con una mayor complejidad en su modelado y control. El estudio toma como base el AR.Drone 2.0 de la marca Parrot, una plataforma muy utilizada en investigación por brindar facilidad de conexión con un ordenador además de existir software ya desarrollado para su comunicación con el entorno ROS. En primera instancia se exponen algunos conceptos clave para la investigación y se explica el modo de funcionamiento del cuadricóptero. Después se deducen los modelos cinemático y dinámico que rigen su comportamiento, así como qué características presenta el ejemplar en estudio. Luego se procede a desarrollar e implementar el control del cuadricóptero con dos enfoques de interés, un controlador inteligente, que se sustenta en una técnica tomada de la inteligencia artificial, la lógica difusa, y un controlador convencional, ampliamente utilizado en la literatura para el seguimiento de trayectorias y en la mayoría de controles de la industria. En las pruebas, se emplean un conjunto de trayectorias definidas, siendo el error respecto a las mismas el criterio para medir el desempeño de los controladores. Finalmente se presentan los resultados obtenidos y las conclusiones más resaltantes del trabajo realizado.