호버링 쿼드로 콥터에서 드리프트 중지


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나는 어느 시점에서 4 개의 프로펠러 쿼드로 콥터 드론을 제작할 것입니다. 컨트롤을 터치하지 않을 때 마우스를 움직이면 비교적 쉽게 비행하고 싶습니다.

누군가 쿼드 로터가 공중에 머물러있게하는 방법에 대한 정보를 제공 할 수 있습니까? 드리프트 및 롤 / 피치 / 요를 측정하기위한 가속도계를 생각하고 있었지만, 예를 들어 산들 바람으로 인해 매우 느린 드리프트를 감지 할만큼 민감하지 않습니다. GPS가 10cm 스케일에서 드리프트를 제거 할만큼 정확합니까 (즉, 드론의 원래 위치에서 10cm 드리프트 (또는 그 이하) 감지)?


로봇 제작에 참여하고 있다면 Robotics Proposal
Rocketmagnet

답변:


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센서 조합을 사용하고 싶을 것입니다. 가속도계와 자이로 스코프는 강한 바람을 교정 할 수 있습니다. 그런 다음 GPS를 사용하여 장기 드리프트 (또는 때때로 호출되는 편향)를 제거 할 수 있습니다. 필자는 일종의 필터 (아마도 칼만)에서이 두 센서를 조합하여 위치 드리프트를 최소화 할 것이라고 생각합니다.

GPS 자체만으로는 충분하지 않습니다. Kalman 필터에 대한 다른 접근 방식은 약간 수학적으로 무거울 수 있습니다 . DIYdrones 의 DCM 알고리즘을 사용하는 입니다. 지금까지 이것을 사용하는 데 많은 성공이 있었던 것 같습니다.

마지막으로, 앵무새 드론 쿼드 로터는 하향 향하는 60fps 카메라를 사용하여 드리프트를 취소합니다. 그것은 아래를 내려다보고 지형에서 특징을 추출한 다음 시각적 시각 측정법 (일종의 광학 흐름 알고리즘을 가정하고 있음)을 사용하여 쿼드 로터가 얼마나 멀리 표류했는지 결정합니다. 나는 이것이 앵무새의 낮은 고도에서만 작동한다고 생각하지만 더 높은 고도로 확장 할 수없는 이유는 없습니다.


감사합니다! LPC1768을 통해 드론에 전원을 공급할 때 다운 카메라 옵션을 사용할 것입니다. 640x480에서 기본 라인 감지를 수행하기에 충분한 처리 능력이 있습니까? 장기간 드리프트에 자이로 스코프 및 GPS를 사용하는 대체 솔루션에 감사드립니다. 또한 드리프트를 감지 할 수있는 센서에 대해 알고 있습니까?
Bojangles

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6 자유도 IMU 외에도 지구 자기장의 변화를 감지하여 장기 드리프트를 결정하기 위해 자력계를 사용하는 사람들에 대해 들었습니다. 필드가 고전류 장치 (4 모터와 같은)에서 빠르게 변동 할 수 있으며 선형 방식으로 변하지 않기 때문에 이것이 반드시 좋은 옵션이라는 것을 모르겠습니다.
mjcarroll

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높은 고도에서 카메라의 문제점은 카메라가 셀프 레벨링 마운트에 있지 않는 한 매우 적은 양의 롤로 인해 고도가 증가함에 따라 이미지에서 점점 큰 이미지 이동이 발생한다는 것입니다.
mikeselectricstuff

@mikeselectricstuff-고도에 따라 이미지 처리 알고리즘을 조정할 수 없습니까?
mjh2007

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@ mjh 나는 문제가 예제에서 가장 잘 보인다고 생각합니다. 고도가 50 피트 인 경우 5도 롤 또는 피치 (사중 회 전자에서 X 또는 Y 방향으로 이동하는 경우 꽤 일반적 임)는지면 형상이 이동하게합니다 (tan (5도) * 50 피트) = 4.25 피트 (대략적인 수학) ). 쿼드 로터가 움직이지 않아도 모든지면 기능이 4 피트 씩 이동합니다. 이를 보완 할 수는 있지만 해상도 및 계산 제한으로 인해 어려워집니다.
mjcarroll

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GPS가 정확하지 않습니다. 가속도계는 일정한 드리프트가 아닌 가속도 만 측정 할 수 있습니다.

어쩌면 비콘과 trilateration 또는 무언가를 사용하여 지역화 된 위치 결정 시스템 ?

지상이나 다른 고정 물체에 비해 드리프트를 감지하는 저렴한 카메라일까요? 자이로 스코프를 사용하여 회전을 취소 한 다음 후속 프레임간에 상호 상관을 수행하여 광 마우스가 작동하는 방식 인지면에 대한 드리프트를 감지 할 수 있습니다.


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아래쪽 카메라를 사용 하여이 작업을 수행하려는 경우, 가장 먼저 원하는 것은 고성능 및 상대적으로 낮은 해상도입니다 (이 센서는 카메라 입력에 관심이 없습니다). 그래서 카메라는 이를 위해 광 마우스를 사용할 수 있습니다. 초고속, 저해상도 카메라가 있습니다. 약간의 해킹으로 인해 지상의 기능을 구별하기 위해 렌즈 배열을 생각해 낼 수 있으며 차이 추출 광 흐름 알고리즘을 사용 하여이 입력을 처리 할 수 ​​있습니다.


엄청난 업데이트 속도가 필요한지 의심됩니다. 쿼드 로터의 상대적으로 느린 속도와 반응 시간이 실제로 적합하지는 않습니다.
Nick T

대체 솔루션 Choscura에 감사드립니다. 나는 광학 마우스를 사용하여 확실히 살펴볼 것입니다-카메라의 카메라 부분도 필요하지 않습니다. ;-) 내가 볼 수있는 유일한 문제는 이미지의 초점이 맞지 않으면 차이 알고리즘이 제대로 작동하지 않을 수 있다는 것입니다 . 내가 맞아?
Bojangles 2019
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