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Proyecto: Controlador de posición

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ranganok
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(@ranganok)
Ardero
Registrado: hace 20 años

Hola a todos,

Estoy realizando un controlador de posición para un cuadróptero (es mi PFC), quiero que sea Open-Hardware así que iré publicando por aquí y en el blog los avances que vaya haciendo. Se que ya existen alternativas comerciales y abiertas (el openPilot, el KK o el multiWii por ejemplo), pero mi idea es que al final sea totalmente autónomo.

Por otra parte quiero hacer el sistema lo más general posible para que pueda aplicarse a todo tipo de drones (áereos, terrestre, acuaticos, submarinos o espaciales).

He partido el proyecto en varios trozos:
- Piloto --> controlador de posición (mi PFC) evita que el cuadróptero se vaya al traste, controlará los sensores y enviará las señales a los drivers para controlar la estabilidad del conjunto.
- Navegador --> Es el que toma las decisiones para que sea autónomo. Por falta de tiempo no voy a realizarlo dentro del PFC, pero iré avanzando en él cuando tenga la parte del piloto hecha.
- Maquinista --> Mi idea es desarrollar unos drivers para motores brushless (los famosos ESC) que se controlen por bus SPI que den una mayor velocidad de respuesta al sistema (los 20ms del PWM me parecen mucho en una situación crítica).
- Controlador --> Servicio de telemetría en tierra para la recepción de la telemetría y el control (indicaciones) del equipo.

Las sugerencias serán bienvenidas.

S2

Ranganok Schahzaman

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ranganok
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(@ranganok)
Ardero
Registrado: hace 20 años

A ver, me estoy refiriendo a ejes locales, no globales (imagen adjunta).

Como bien decís la guiñada habría que corregirla con el giroscopio y el magnetrómetro. Pero hay un problema: si ese eje (local) esta en su sitio (apuntando al centro de la tierra) no necesito corregirlo ya que no me afecta a la estabilidad (puedo corregirlo con la integración de los datos del gyro ya que no tengo magnetrómetro), sin embargo si ese eje (local) está inclinado respecto a la tierra un giro de giñada me afectaría a los otros dos ejes por loque tengo que corregir ese eje (local) y devolverlo a su posición, lo cual se encarga el accelerómetro (aunque con un pequeño lag).

Pongo la imagen aquí abajo para que quede más claro.
Euler2

Que conste que estamos hablando de giros pequeños en los ejes (+-30º máx). y de una alta tasa de refresco (100Hz en medidas y cálculos y una tau de aprox 0.5s)
Ya que estamos hablando de eso. Me gustaría saber si con un acelerómetro de 3 ejes y un magnetómetro también de 3 ejes serviría para detectar movimientos de alabeo (roll), cabeceo (pitch) y guiñada (yaw).

Hace tiempo me compré este módulo: http://www.pololu.com/catalog/product/1250 " onclick="window.open(this.href);return false; pero no he encontrado información por internet de cómo sacar la información completa de posición en 360º, sólo de cómo hacer que la brújula esté compensada. ¿Serviría el DCM del que hablais? ¿es DCM lo mismo que los cuaterniones?, ¿Quizá con filtros de Kalman?

Sí, con el accelerómetro sólo se puede hacer, sin embargo tiene un pequeño lag (filtro paso bajo) que puede desestabilizar el sistema (hay que elegir o más ruido en las medidas o más lag).

Hay un tipo que lo hace sólo con un accelerómetro y un DCM (una matriz de rotación): https://sites.google.com/site/mikuadricoptero/ " onclick="window.open(this.href);return false;

DCM != cuaterniones != filtros de Kalman
Como todo esto me pilla de nuevas, ¿hay alguna página para dummies que lo explique bien?
No, que yo haya encontrado (al menos en castellano), por eso estoy documentando el proyecto y colgandolo en el blog.

S2

Ranganok Schahzaman

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tycoon
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(@tycoon)
Active Member
Registrado: hace 19 años

(puedo corregirlo con la integración de los datos del gyro ya que no tengo magnetrómetro)

Ciertamente es así. Siempre que tengas en cuenta que de este modo, el cuadri no se quedará clavado en un rumbo concreto, sino que irá guiñando poco a poco, por efecto de la deriva y tendrás que corregirlo con el mando. Si estás cómodo con eso, no tendrás mayor problema.

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ave_fenix
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(@ave_fenix)
Estimable Member
Registrado: hace 16 años

Como todo esto me pilla de nuevas, ¿hay alguna página para dummies que lo explique bien?

Gracias.

Sí, https://sites.google.com/site/kuadricoptero/ " onclick="window.open(this.href);return false; como hay puesto TycooN

Ahí explica el DCM paso a paso.

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ranganok
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(@ranganok)
Ardero
Registrado: hace 20 años

Ciertamente es así. Siempre que tengas en cuenta que de este modo, el cuadri no se quedará clavado en un rumbo concreto, sino que irá guiñando poco a poco, por efecto de la deriva y tendrás que corregirlo con el mando. Si estás cómodo con eso, no tendrás mayor problema.

Sí, lo tengo en cuenta. Sólo es con fin de comparar este método con el DCM y los quaterniones.

S2

Ranganok Schahzaman

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ranganok
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Topic starter
(@ranganok)
Ardero
Registrado: hace 20 años

He añadido un post con las dudas que surgieron:

http://skiras.blogspot.com.es/2012/10/4copter-fusion-de-sensores-ii.html " onclick="window.open(this.href);return false;

S2

Ranganok Schahzaman

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