Dừng trôi trong quadrocopter lơ lửng


13

Tôi sẽ chế tạo một máy bay không người lái quadrocopter 4 cánh quạt tại một số điểm. Tôi muốn làm cho nó bay tương đối dễ dàng bằng cách làm cho nó bay lơ lửng khi các điều khiển không được chạm vào.

Ai đó có thể cung cấp một số thông tin về cách tôi có thể đưa tứ phương lên không trung? Tôi đã suy nghĩ gia tốc kế để đo độ trôi và cuộn / cao độ / ngáp, nhưng chúng không đủ nhạy để phát hiện độ trôi rất chậm do, ví dụ, một cơn gió nhẹ. GPS có đủ chính xác để dập tắt trôi trên thang đo 10cm (nghĩa là phát hiện độ trôi 10cm (hoặc ít hơn, có thể?) Từ vị trí ban đầu của máy bay không người lái)?


Nếu bạn đang xây dựng robot, đừng quên cam kết với Đề xuất Robotics
Rocketmagnet

Câu trả lời:


16

Tôi nghĩ rằng bạn sẽ muốn sử dụng kết hợp các cảm biến. Các gia tốc kế và con quay hồi chuyển sẽ có thể điều chỉnh cho những cơn gió mạnh. Sau đó, bạn có thể sử dụng GPS để chống lại sự trôi dạt dài hạn (hoặc sai lệch, vì đôi khi nó được gọi). Tôi nghĩ rằng sự kết hợp của hai cảm biến này trong một số loại bộ lọc (có thể là Kalman) sẽ giúp giảm thiểu vị trí của bạn.

GPS sẽ không đủ chính xác mặc dù. Một cách tiếp cận khác với bộ lọc Kalman (có thể hơi nặng về toán học) là sử dụng thuật toán DCM từ DIYdrones . Dường như có rất nhiều thành công trong việc sử dụng này cho đến nay.

Cuối cùng, máy bay không người lái Parrot sử dụng máy ảnh 60fps hướng xuống dưới để loại bỏ trôi. Nó nhìn xuống và trích xuất các tính năng từ mặt đất bên dưới nó, sau đó sử dụng một loại phép đo thị giác (tôi giả sử một số loại thuật toán dòng quang) để xác định tứ giác đã trôi đi bao xa. Tôi tin rằng điều này chỉ hoạt động ở độ cao thấp trên Vẹt, nhưng tôi không thấy lý do gì nó không thể được mở rộng lên độ cao lớn hơn.


Cảm ơn bạn! Tôi nghĩ rằng tôi sẽ sử dụng tùy chọn camera hạ cánh vì tôi sẽ cung cấp năng lượng cho máy bay không người lái thông qua LPC1768. Đó là sức mạnh xử lý đủ để thực hiện phát hiện dòng cơ bản ở 640x480 phải không? Cảm ơn giải pháp thay thế của bạn là sử dụng con quay hồi chuyển và GPS để trôi dạt lâu dài. Ngoài ra, bạn có biết bất kỳ cảm biến nào có thể cảm nhận được sự trôi dạt không?
Bojangles

1
Ngoài IMU tự do 6 độ, tôi đã nghe nói về những người sử dụng từ kế để xác định sự trôi dạt trong thời gian dài bằng cách cảm nhận những thay đổi trong từ trường của Trái đất. Tôi không biết rằng đây thực sự là một lựa chọn tốt, vì trường có thể dao động nhanh xung quanh các thiết bị có dòng điện cao (như 4 động cơ) và không thay đổi theo cách tuyến tính.
mjcarroll 7/12/2016

3
Vấn đề với máy ảnh ở độ cao cao hơn là một lượng cuộn rất nhỏ sẽ tạo ra những thay đổi ngày càng lớn trong hình ảnh khi độ cao tăng lên, trừ khi máy ảnh ở trên giá đỡ tự cân bằng.
đồ điện tử

@mike Electrical ware - Bạn không thể điều chỉnh thuật toán xử lý hình ảnh dựa trên độ cao?
mjh2007

1
@mjh Tôi nghĩ rằng vấn đề được nhìn thấy rõ nhất trong một ví dụ. Ở độ cao 50 feet, một cuộn hoặc cao độ 5 độ (khá điển hình cho việc di chuyển theo hướng X hoặc Y trên một tứ giác) sẽ khiến các đặc điểm trên mặt đất di chuyển (tan (5 độ) * 50 feet) = 4,25 feet (toán học thô ). Ngay cả khi không có tứ giác di chuyển, tất cả các tính năng mặt đất sẽ thay đổi 4 feet. Điều này có thể được bù đắp, nhưng nó trở nên khó khăn với các hạn chế về độ phân giải và tính toán.
mjcarroll

3

GPS không đủ chính xác. Gia tốc chỉ có thể đo gia tốc chứ không phải độ trôi không đổi.

Có lẽ một hệ thống định vị địa phương bằng cách sử dụng đèn hiệu và trilateration hoặc một cái gì đó?

Có lẽ máy ảnh giá rẻ để phát hiện trôi dạt so với mặt đất hoặc các vật thể đứng yên khác? Bạn có thể hủy bỏ các phép quay bằng cách sử dụng con quay hồi chuyển và sau đó thực hiện mối tương quan chéo giữa các khung tiếp theo để phát hiện độ lệch so với mặt đất, cách thức hoạt động của chuột quang.


3

Nếu tôi định làm điều này bằng cách sử dụng máy ảnh hướng xuống, điều đầu tiên tôi muốn là hiệu suất cao và độ phân giải tương đối thấp (đây là cảm biến, tôi thực sự không quan tâm đến đầu vào của máy ảnh) và vì vậy máy ảnh tôi muốn sử dụng cho việc này sẽ là từ một con chuột quang: chúng có camera tốc độ rất cao, độ phân giải thấp. Với một chút hack về tôi chắc chắn bạn có thể đưa ra cách bố trí ống kính để cho phép nó phân biệt giữa các tính năng trên mặt đất và sau đó bạn có thể sử dụng thuật toán dòng quang trích xuất khác biệt để xử lý đầu vào này.


Tôi nghi ngờ bạn cần tỷ lệ cập nhật rất lớn; tốc độ tương đối chậm của một tứ giác và thời gian phản ứng của nó không thực sự làm cho nó phù hợp.
Nick T

Cảm ơn giải pháp thay thế Choscura. Tôi chắc chắn sẽ xem xét sử dụng chuột quang - Tôi cũng không cần phần camera của máy ảnh ;-) Vấn đề duy nhất tôi có thể thấy là nếu hình ảnh bị mất nét, thuật toán khác biệt có thể không hoạt động tốt . Tôi có đúng không
Bojangles
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.