I. INTRODUÇÃO

Prof. Davi Antônio dos Santos (davists@ita.br)

Departamento de Mecatrônica

www.mec.ita.br/~davists

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AERONÁUTICA

DIVISÃO DE ENGENHARIA MECÂNICA

MP-272: CONTROLE E NAVEGAÇÃO DE MULTICÓPTEROS

Março/2017

São José dos Campos

Sumário

I. INTRODUÇÃO

I.1. Explicando o Nome da Disciplina

I.2. Sistema de Robótica Aérea

I.2.1. Arquitetura de um Sistema Típico

I.2.2. Arquitetura de um Multicóptero Típico

I.3. Alguns Fabricantes

I.4. Algumas Aplicações

I.5. Espaço para Contribuições

I.6. Projeto da Disciplina: Simulador

MP-272: Controle e Navegação de Multicópteros 2

I.1. Explicando o Nome da Disciplina

CONTROLE E NAVEGAÇÃO

DE MULTICÓPTEROS

3 MP-272: Controle e Navegação de Multicópteros

I.2. Sistema de Robótica Aérea

I.2.1. Arquitetura de um Sistema de Robótica Aérea Típico

4

robô aéreo

carga útil

estação de controle

subsistema aéreo

subsistema terrestre

comunicação

em radiofrequência

MP-272: Controle e Navegação de Multicópteros

I.2. Sistema de Robótica Aérea

Exemplo:

5

robô aéreo

carga útil

estação de controle

subsistema aéreo

subsistema terrestre

comunicação

em radiofrequência

quadricóptero

câmera

Plano de missão

Supervisão de missão

Análise de missão

operador

radiocontrole

controle

da câmera

MP-272: Controle e Navegação de Multicópteros

I.2. Sistema de Robótica Aérea I.2.2. Arquitetura de um Multicóptero Típico

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bateria

rotor acionamento

regulador

autopiloto sensores

comunicação

estrutura

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I.3. Alguns Fabricantes

1. DJI

País: China

Website: http://www.dji.com/

Alguns produtos:

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Phantom 3

Preço: ~ US$ 799 – US$ 1500

vídeo

Spreading Wings S1000

vídeo

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Inspire 1

vídeo

I.3. Alguns Fabricantes

2. Mikrokopter

País: Alemanha

Website: http://www.mikrokopter.de/en/home

Alguns produtos:

8

Kit MK Basicset Okto2 - 26

Preço: ~ EU$ 1700,00 Kit Navigation Set

Preço: ~ EU$ 300,00 MK ARF Okto XL 6S12

Preço: ~ EU$ 6500,00

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I.3. Alguns Fabricantes

3. 3DR Robotics

País: EUA

Websites: http://3drobotics.com/

Alguns produtos:

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3DR Solo

Preço: ~ US$ 1400

vídeo

Autopiloto APM 2.6

Preço: ~ US$ 250

https://ardupilot.com/

Autopiloto PixHawk

Preço: ~ US$ 280

https://pixhawk.org/

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I.3. Alguns Fabricantes

4. Ascending Technologies

País: Alemanha

Websites: http://www.asctec.de/

Alguns produtos:

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Pelican

Preço: ~ EU$ 5.195,00 Hummingbird

Preço: ~ EU$ 3.515,00

Firefly

Preço: > EU$ 5.695,00

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I.3. Alguns Fabricantes

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5. Outros

• Parrot – França – http://www.parrot.com/

• Microdrones – Alemanha – http://www.microdrones.com/

• Desert Wolf – África do Sul – http://www.desert-wolf.com/

• Walkera – China – http://walkera.com/en/

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I.4. Algumas Aplicações

1. Agricultura

Em agricultura, os multicópteros podem ser úteis, por exemplo, para:

• Levantamento topográfico;

• Obtenção de mapas detalhados da lavoura;

• Monitoramento do desenvolvimento da lavoura;

• Localização de pragas;

• Detecção de falhas de plantio; etc.

12

[Fonte:

http://www.deolhonocampo.com.

br/2014/05/embrapa-drones-

agrishow-2014-custo-

instrumentacao.html]

[Fonte:

https://www.youtube.com/

watch?v=Afi84oC-oko]

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I.4. Algumas Aplicações

2. Inspeção de Estruturas

13

[Fonte:

http://www.20minutes.fr/societe/1246181-

20131105-sncf-mise-drones-surveiller-reseau]

Viadutos da SNCF/França Obra do Itaquerão/Brasil

[Fonte: http://www.dronesp.com.br]

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I.4. Algumas Aplicações

3. Transporte de Objetos

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Entrega de Encomendas/Amazon Entrega de Pizza/Domino’s

[Fonte:

http://g1.globo.com/tecnologia/noticia/

2013/12/amazon-testa-drones-para-

agilizar-entregas.html]

[Fonte:

http://pt.euronews.com/2014/06/23/ru

ssia-entrega-de-pizzas-por-drone/]

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I.4. Algumas Aplicações

4. Filmagem de Esportes Radicais

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Airdog Hexo+

[Fonte: http://www.airdog.com/] [Fonte: http://hexoplus.com/]

vídeo vídeo

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I.4. Algumas Aplicações

5. Outras

• Vigilância de áreas urbanas

http://www.blitzdigital.com.br/index.php/tec-menu/131-apoio-aereo-de-policiamento

• Monitoramento de trânsito

http://www.techcentral.co.za/drones-to-monitor-gauteng-traffic/47290/

• Entrega de remédios

http://quiqui.me/

• Filmagem de manifestações

http://tecnoblog.net/133227/protesto-sao-paulo-drone-video/

• Construção/Montagem:

http://www.youtube.com/watch?v=JnkMyfQ5YfY - vídeo

16 MP-272: Controle e Navegação de Multicópteros

I.5. Espaço para Contribuições

Veja estes vídeos:

1. Manobras agressiva (UPen)

2. Equilíbrio de mastro (ETH Zurich)

3. Comando por gestos (ETH Zurich)

17 MP-272: Controle e Navegação de Multicópteros

E agora? Como contribuir?

I.5. Espaço para Contribuições

Sugestões:

1. Aumento da Autonomia

2. Aplicações

18 MP-272: Controle e Navegação de Multicópteros

I.6. Projeto da Disciplina: Simulador

Ao longo da disciplina, será implementado um simulador conforme

esquematizado pelo seguinte diagrama:

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MATLAB/Simulink

Simulink 3D Animation

FlightGear - Motores e acionamentos

- Torques e forças

- Translação: cinemática e dinâmica

- Rotação: cinemática e dinâmica

- Controle de atitude

- Controle de posição

- Determinação de atitude

- Navegação

Visualização

ou Posição

Atitude

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Obrigado pela presença

e atenção!

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