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Projeto e Construção de um Quadricóptero Autonômo para Aplicação em Visão Computacional
Última alteração: 2012-11-14
Resumo
Introdução:Um quadricóptero é uma aeronave dotada de quatro rotores que fornecem a sustentação necessária ao voo. A principal característica dos quadricópteros é a capacidade de pouso e decolagem verticais, permitindo operar em pequenos espaços. Um quadricóptero também realiza voo pairado, possibilitando a aquisição de imagens aéreas com maior precisão. Desse modo, quadricópteros podem atuar em missões que exijam alto grau de precisão como: salvamentos, voo em condições anormais, vigilância, etc.
Objetivos:O objetivo deste projeto é a construção de um quadricóptero não tripulado, autônomo e de pequeno porte, dotado de sensores de posicionamento e câmeras de vídeo. Esse veículo será capaz de se locomover em ambientes fechados e será empregado como plataforma de pesquisa e desenvolvimento para aplicações como vigilância e sensoreamento remoto, englobando áreas de pesquisa como visão computacional, inteligência artificial, controle e aeronáutica.
Metodologia: Os componentes físicos de um quadricóptero podem ser divididos em três partes: i) o quadro de sustentação mecânica; ii) os conjuntos motores, cada um composto por um motor elétrico, uma hélice e um controlador eletrônico de velocidade e iii) conjunto de componentes eletrônicos embarcados, incluindo microcontrolador, sensores, câmera de vídeo e demais componentes auxiliares. O quadro de sustentação foi projetado levando-se em consideração os esforços aos quais será submetido, a fixação de componentes e a segurança de operação. Os motores e as hélices foram especificados de acordo com cálculo envolvendo o peso do veículo e a previsão de carga útil, além da estabilidade de voo. Quanto aos componentes eletrônicos, optou-se pelo uso de um kit voltado para a construção de quadricópteros, baseado no microprocessador Arduino. Esse kit fornece software básico para comunicação e controle de estabilidade do equipamento. Quanto ao software, o foco maior do projeto será criar o programa de controle de missões, que coordena a execução de cenários de operação pré-programados.
Resultados: Atualmente, a montagem mecânica do veículo já foi realizada. Testes preliminares de capacidade de voo (ainda não autônoma) e de comunicação já foram efetuados. No momento, o trabalho concentra-se em desenvolver o software para controle autônomo do voo e na aquisição de imagens via câmera de vídeo.
Conclusão: O projeto encontra-se em estágio adiantado de desenvolvimento e esperamos em breve ter o veículo operando de maneira autônoma. Especificações e software desenvolvidos ficarão disponíveis para aumentar a disseminação.
Objetivos:O objetivo deste projeto é a construção de um quadricóptero não tripulado, autônomo e de pequeno porte, dotado de sensores de posicionamento e câmeras de vídeo. Esse veículo será capaz de se locomover em ambientes fechados e será empregado como plataforma de pesquisa e desenvolvimento para aplicações como vigilância e sensoreamento remoto, englobando áreas de pesquisa como visão computacional, inteligência artificial, controle e aeronáutica.
Metodologia: Os componentes físicos de um quadricóptero podem ser divididos em três partes: i) o quadro de sustentação mecânica; ii) os conjuntos motores, cada um composto por um motor elétrico, uma hélice e um controlador eletrônico de velocidade e iii) conjunto de componentes eletrônicos embarcados, incluindo microcontrolador, sensores, câmera de vídeo e demais componentes auxiliares. O quadro de sustentação foi projetado levando-se em consideração os esforços aos quais será submetido, a fixação de componentes e a segurança de operação. Os motores e as hélices foram especificados de acordo com cálculo envolvendo o peso do veículo e a previsão de carga útil, além da estabilidade de voo. Quanto aos componentes eletrônicos, optou-se pelo uso de um kit voltado para a construção de quadricópteros, baseado no microprocessador Arduino. Esse kit fornece software básico para comunicação e controle de estabilidade do equipamento. Quanto ao software, o foco maior do projeto será criar o programa de controle de missões, que coordena a execução de cenários de operação pré-programados.
Resultados: Atualmente, a montagem mecânica do veículo já foi realizada. Testes preliminares de capacidade de voo (ainda não autônoma) e de comunicação já foram efetuados. No momento, o trabalho concentra-se em desenvolver o software para controle autônomo do voo e na aquisição de imagens via câmera de vídeo.
Conclusão: O projeto encontra-se em estágio adiantado de desenvolvimento e esperamos em breve ter o veículo operando de maneira autônoma. Especificações e software desenvolvidos ficarão disponíveis para aumentar a disseminação.