Drónok felhasználása harmadik rész

Vízió-alapú drónkontroll a drónok irányítására
IMU-val orientált

Számtalan különböző komplexitású algoritmust mutattak már be, amik a drónokat irányítják, amikor azok egy adott röppályán végig haladjanak. Az egyik legegyszerűbb módszer, amikor betápláljuk a drón kiindulási pozícióját (x, y, z) a célkapu helyzetéhez képest, amit a víziós algoritmussal már beazonosítottak és az IMU-val orientáltak. Ezen adatok alapján a drón a kapu közepére irányította magát és lassan csökkentette a távolságot. Ezzel a módszerrel egy bizonyos közelségnél már nem esett a kapu négy csúcsa a kamera látószögébe, de a drón mégis tovább repült azon a pályán, amit még a kapu „utolsó pillantásakor” állított be magának. Ezek után elkezdte a következő kaput keresni és megismételte ugyanezeket a lépéseket. A készítők szimulációban és valós környezetben is bizonyították a módszer hatékonyságát, átlagosan 20 cm pozícionálási hiba mellett.

Proporcionális kontroller

Egy másik megközelítésben klasszikus proporcionális kontrollereket használtak, amiket egy lépcsőzetes sémába rendeztek. A külső kontroller feladata a pozícionálási hiba minimalizálása volt, míg a belső ugyanezt tette a sebességgel. Az így biztosított kontrollt használta a Paparazzi robotpilóta. Ez a rögtönzött modul volt felelős a drón rotorjainak szabályozásáért P szabályozók lépcsőzetes beépítése által. Ezek a fejlesztők egy új Vizuális Model-predikciós Lokalizációs (Visual Model-predictive Localization - VML) metódust is kidolgoztak. Ez lehetővé teszi a drón státuszának sokkal pontosabb becslését (pontosabbat, mint a klasszikus Kálmán-szűrő) videó információk fúziójával, amit az AHRS állít össze (Attitude and Heading Reference System– beállításra és irányra vonatkozó referenciarendszer).

Az egész rendszert valós környezetben egy Trashcan nevű könnyű súlyú drónnal tesztelték, méghozzá sikeresen: a drón átlagosan 2 m/s-os sebességgel haladt végig a pályán (a maximális sebesség 2,6 m/s volt).

www.researchgate.net