Зупинка дрейфу в парячому квадрокоптері

Я буду будувати 4 пропелерного квадрокоптера безпілотника в якийсь момент. Я хочу зробити його досить легким для польоту, змусивши його зависати, коли елементи керування не торкаються.

Чи може хтось запропонувати якусь інформацію про те, як я можу змусити квадротор залишитися в повітрі? Я думав про акселерометри для вимірювання дрейфу та кочення / нахилу / пронизування, але вони недостатньо чутливі, щоб виявити дуже повільний дрейф через, наприклад, легкого вітру. Чи достатньо точний GPS, щоб виділити дрейф за шкалою 10 см (тобто виявити дрейф на 10 см (або менше, можливо?) З початкового положення безпілотника)?

sensor robotics uav

— Боджангли
джерело

Якщо ви створюєте роботів, не забудьте взяти на себе пропозицію

— Rocketmagnet

Відповіді:

Я думаю, що вам захочеться використовувати комбінацію датчиків. Акселерометри та гіроскопи зможуть виправити сильний вітер. Потім можна використовувати GPS для протидії довготривалому дрейфу (або зміщення, як його іноді називають). Я думаю, що комбінація цих двох датчиків у якомусь фільтрі (ймовірно, Калман) дозволить мінімізувати ваше положення дрейфу.

GPS не буде достатньо точним сам по собі. Альтернативним підходом до фільтра Калмана (який може стати важким математичним) є використання алгоритму DCM від DIYdrones . Здається, досягнуто великого успіху в цьому.

Нарешті, бездротовий кадротор Parrot використовує спрямований вниз камеру 60 кадрів в секунду, щоб скасувати дрейф. Він дивиться вниз і витягує з нього підземні функції, потім використовує тип візуальної одометрії (я припускаю якийсь алгоритм оптичного потоку), щоб визначити, наскільки далеко зайшов квадротор. Я вважаю, що це працює лише на невеликій висоті на папугу, але я не бачу причин, чому його не можна було б продовжити на більшу висоту.

— mjcarroll
джерело

Дякую! Я думаю, що я піду для камери пониження, оскільки я буду живити дрон за допомогою LPC1768. Це достатня потужність процесора, щоб зробити базове виявлення ліній на 640x480, правда? Дякуємо за альтернативне рішення щодо використання гіроскопів та GPS для довготривалого дрейфу. Крім того, чи знаєте ви будь-які датчики, які могли б відчути дрейф?

— Боджанглз

Окрім ІМУ, що має 6 ступенів свободи, я чув, як люди, що використовують магнітометри, визначають довготривалий дрейф, визначаючи зміни магнітного поля Землі. Я не знаю, що це обов'язково хороший варіант, оскільки поле може швидко коливатися навколо силових пристроїв (наприклад, 4 двигуни) і не змінюється лінійно.

— mjcarroll

Проблема з камерою на великих висотах полягає в тому, що дуже невелика кількість рулону призведе до дедалі більших зрушень зображення в міру збільшення висоти, якщо камера не знаходиться на самовирівнюючому кріпленні.

— mikeselectricstuff

@mikeselectricstuff - Не вдалося налаштувати алгоритм обробки зображень на основі висоти?

— mjh2007

@mjh Я думаю, що проблему найкраще бачити на прикладі. На висоті 50 футів 5-градусний котик або крок (досить типово для руху в напрямку X або Y на квадроторі) призведе до переміщення особливостей землі (загар (5 градусів) * 50 футів) = 4,25 фута (груба математика ). Навіть без руху квадротора всі наземні функції зміняться на 4 фути. Це може бути компенсовано, але стає важко з обмеженням дозволу та обчислення.

— mjcarroll

GPS недостатньо точний. Акселерометри можуть вимірювати лише прискорення, а не постійний дрейф.

Можливо, локалізована система позиціонування з використанням маяків та трилатерації чи щось таке?

Можливо, дешеві камери для виявлення дрейфу відносно землі чи інших нерухомих об'єктів? Ви можете скасувати обертання за допомогою гіроскопів, а потім зробити перехресну кореляцію між наступними кадрами для виявлення дрейфу відносно землі, як працює оптична миша.

— ендоліт
джерело

Якби я збирався робити це за допомогою камери, спрямованої вниз, перше, що мені хотілося б, - це висока продуктивність і відносно низька роздільна здатність (це датчик, мене не цікавить вхід камери насправді), і тому я б у камері використовувати це для оптичної миші: вони мають дуже високу швидкість, камери низької роздільної здатності. Трохи злому, я впевнений, що ви можете придумати розташування об'єктивів, щоб він дозволив розрізняти особливості на землі, і тоді ви могли б використовувати алгоритм оптичного потоку оптичного потоку для розробки цього вводу.

— Чоскура
джерело

Я сумніваюся, що вам потрібні величезні показники оновлення; відносно повільна швидкість квадротора і час його реакції насправді не роблять його гарним.

— Нік Т

Дякуємо за альтернативне рішення Choscura. Я неодмінно вивчу використання оптичної миші - мені також не потрібна частина камери ;-) Єдина проблема, яку я бачу, - це те, що якщо зображення знаходиться поза фокусом, алгоритм різниці може працювати не так добре . Я правий?

— Bojangles