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CUADRICÓPTERO

Diseño y construcción de un cuadricóptero
by

Carlos az

on 24 January 2013

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Transcript of CUADRICÓPTERO

INTRODUCCIÓN OBJETIVO
- Motivación Personal

- Idea Inicial
· Robot Ball

- Resumen - Diseño 3D
- Construcción Estructura
- Prototipo placa Reguladora
- Plataforma de Desarrollo
- Programación:
· Sensores
· Controlador
· Comunicación
· PID DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN CUADRICÓPTERO Estado del Arte - Estado inicial
- Prototipo
- Marcas Comerciales
· Arducopter
· QuadCopter
· Ninco AIR HARDWARE
SOFTWARE PLACA DE CONTROL
Arduino Mega 2560 PLACA DE COMUNICACIONES
XBee PRO S2B MOTOR BRUSHLESS OUTRUNNER
11,1 V BL2210/30 Regulador EMAX
ESC 30 A LED DE POTENCIA Presentan: Jose Cisneros Fernández y Carlos Andrade Zarcero DISEÑO ESTRUCTURAL Placa Electrónica Tornillo M4 de 4 cm Tuerca M4 Pletina de aluminio Barra de aluminio hueca
12x10 mm
Espesor: 1 mm Tren de aterrizaje
de Fibra de carbono Tira de Velcro
Sujeción batería Placa Base
de Fibra de carbono
140x150 mm
Espesor: 0,4 mm Hélice
90x47 mm Tornillo M3 de 2 cm Pasador
Diámetro 6mm
Espesor 1 mm Tuerca M3 Disipador de calor para el LED Base motor
de Fibra de carbono
Diámetro: 40 mm
Espesor: 0,4 mm Conexión control ESC Conexión Potencia motor Conexión Baterías Presentación del Proyecto final de Grado en : INGENIERÍA ELECTRÓNICA INDUSTRIAL Y AUTOMÁTICA Curso 2012-13 Q(T) ESCOLA UNIVERSITÀRIA D'ENGINYERIA TÈCNICA INDUSTRIAL DE BARCELONA
(EUETIB) PROYECTO REALIZADO POR LOS ALUMNOS : Tutor del proyecto: Herminio Martínez García Departamento: EEL PRESUPUESTO COSTE DEL PROTOTIPO
PLACA REGULADORA COSTE DE LA
ESTRUCTURA COSTE DE LOS COMPONENTES ELECTRÓNICOS COSTE
ADICIONALES COSTE TOTAL TFG MATERIAL : 78,65 € INGENIERÍA : 992,20 € TOTAL PARTIDA : 1070,85 € MATERIAL : 166,33 € INGENIERÍA : 955,90 € TOTAL PARTIDA : 1122,23 € MATERIAL : 745,94 € INGENIERÍA : 4356,00 € TOTAL PARTIDA : 5101,94 € MATERIAL : 125,84 € INGENIERÍA : 474,09 € TOTAL PARTIDA : 599,93 € MATERIAL : 1116,76 € INGENIERÍA : 6778,19 € TOTAL PROYECTO: 7894,95 € CONCLUSIÓN FINAL - Valor formativo elevado Programación - Creación programa principal
- Creación librerías
· Sensores
· Algoritmo de fusión, IMU
· Programación Arduino
· Comunicación inalámbrica XBee
· Configuración de ESC
· PID Pitch, Roll y Yaw
· Linealización respuesta motores Estructura - Material empleado
- Diseño
- Estética
- Funcional
- Peso - Montaje del cuadricóptero
- Incorporación de alumbrado
- PID Pitch, Roll y Yaw
- Comunicación inalámbrica
[ Mando PS3 - PC - Cuadricóptero ]
- Sistema de intercambio de placas electrónicas
- Estabilización de la aeronave AMPLIACIONES * Prototipo placa reguladora motor - Altímetro (MPL3115A2 I2C Precision Altimeter) STICK SENSOR
SEN-10724 BATERIA LiPo 11,1 V
2200 mAh PROBLEMAS MÁS DESTACADOS Prototipo Placa Reguladora - Componentes electrónicos de difícil acceso.
- Separación del Control y de la Potencia.
- Cables alimentación motor.
- Ruido en alimentación componentes.
- Baja fiabilidad y potencia. Comunicación - Perdida puntuales en la conexión.
- Overflow en el buffer de salida. Microcontrolador - Capacidad de memoria.
- Librería puerto serie mejorable.
- Defectos de fábrica. Salidas puenteadas.
- Picos en las salidas PWM. Led's - Consumo.
- Temperatura. Reguladores comerciales - Frecuencia de funcionamiento 50 Hz, por defecto. Programación - Creación de las librerías y el programa principal.
- Implementación de todo el programa.
- Frecuencia de funcionamiento placa Arduino.
- Falta de información.
- Serigrafía errónea del stick SEN-10724. Comparación respuesta Yaw AHRS Sebastian y Mahony Comparación entre Yaw AHRS Sebastian y IMU Mahony Comprobación error de deriva Yaw Mahony IMU. Dinámica del Pitch Dinámica del Roll Comparación Yaw IMU Sebastian / AHRS Mahony Comparación entre Yaw IMU Sebastian y IMU Mahony Comparación entre Pitch IMU Sebastian y IMU Mahony Comparación entre Roll IMU Sebastian y IMU Mahony PID SENSOR - + SET POINT - Incorporación de placa GPS - Utilización de Placa microcontroladora Arduino Due GRACIAS POR VUESTRA ATENCIÓN SALIDA - Estación de control
- Control de librerías
- Funcionamiento básico del cuadricóptero:
· Iniciar
· Paro
· Reinicio
- Fijar el Set Point
- Visualización de los datos
- Control del Mando PS3
- Modificación de constantes:
- PID (Pitch, Roll y Yaw)
- Offset motores - 350 mA (con limitación)
- 1 LED color Rojo (2,2 V)
- 3 LEDs color Azul (3,3 V) - Protocolo ZigBee
- Puerto serie 1 (Arduino)
- Punto a punto
- 115200 Baud Giroscopio Brújula Acelerómetro ITG-3200 HMC5883L ADXL345 - Comunicación XBee
- Datos sensores puerto I2C
- Cómputo PID (Pitch, Roll y Yaw)
- Potencia motores (M1, M2, M3 y M4)
- Salidas PWM a los ESC
- Control LEDs - Señal de entrada PWM
- 490 Hz
- Ancho pulso en estado alto:
mínimo: 735 us
máximo: 1950 us - Mayor Empuje (800 g)
- M1 y M3 mano derecha
- M2 y M4 mano izquierda
- Sujeción hélice PUNTOS CONSEGUIDOS ¿Alguna pregunta? ... Resumen Final
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