Guiamento de multicópteros com desvio de obstáculos num cenário de tráfego aéreo urbano

• Processo: 19/05334-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2022
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica
• Pesquisador responsável: Davi Antônio dos Santos
• Beneficiário: Davi Antônio dos Santos
• Instituição Sede: Divisão de Engenharia Mecânica (IEM). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Constantino Manuel Costa Lagoa ; Rubens Junqueira Magalhães Afonso
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/21866-2 - Treinamento técnico em experimentos de robótica aérea, BP.TT
• Assunto(s): Robótica Veículos aéreos multirrotores Guiamento Desvio de obstáculos Controle preditivo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Controle Preditivo | Desvio de obstáculos | guiamento | Planejamento de Movimento | Veículo aéreos de múltiplos rotores | Robótica Aérea

Resumo

Na última década, os veículos aéreos de múltiplos rotores (ou multicópteros) se tornaram populares tanto em trabalhos de pesquisa quanto em aplicações não tripuladas e relativamente simples, como a filmagem/fotografia aérea, a inspeção de estruturas e o monitoramento de lavouras. Hoje, observa-se, por um lado, o amadurecimento da capacidade de autonomia envolvida nos multicópteros disponíveis comercialmente e, por outro, o anseio por soluções em aplicações altamente críticas, como o transporte de passageiros (em pequena quantidade) ou entrega de bens, ambos em áreas urbanas. Um cenário típico para as aplicações críticas citadas requer veículos dotados, entre outras, da capacidade de percepção e desvio (no inglês, sense & avoid) de obstáculos fixos (por exemplo, representados por prédios) ou móveis (representados principalmente por outros multicópteros). Tendo em vista este cenário, o presente texto propõe investigar o problema de guiamento de multicópteros com desvio de obstáculos (fixos e móveis). O problema geral de sense & avoid pode ser dividido em dois subproblemas: um de percepção e um de guiamento. O subproblema de percepção não será tema desta investigação; para fins de demonstração experimental, adotar-se-á um sistema de sensoriamento adequado (uma câmera 3D). No que diz respeito ao subproblema de guiamento, esse sim tema específico da presente investigação, serão adotados como métodos centrais da investigação os controladores preditivos robusto e estocástico (RMPC e SMPC). Os métodos investigados serão avaliados em simulação hardware-in-the-loop (HIL) e por testes em voo com dois quadricópteros de pequeno porte em ambiente interno. (AU)

Publicações científicas

(7)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

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