Controle Teleoperado de Quadrotor com uso de IMU (Inertial Measurement Unit) fixo em uma Luva de Controle

• Processo: 16/04117-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2018
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica
• Pesquisador responsável: Marcelo Becker
• Beneficiário: Giovani Benatti Debiagi
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Mecatrônica Sensores Controle de máquinas Robótica Robôs Teleoperação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Controle | Mecatrônica | Quadrotor | robótica aérea | Sensores | Mecatrônica, Robótica e Automação

Resumo

O projeto aqui apresentado, será realizado no Laboratório de Robótica Móvel da EESC-USP (Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo), no ART (Aerial Robots Team). Este projeto tem como objetivo principal o desenvolvimento de um sistema de controle tele-operado de veículos aéreos quadrotores por meio de um sensor inercial (IMU) acoplado a uma luva a ser usada pelo piloto do veículo. O projeto tem como foco o total desenvolvimento do sistema acima citado, que consiste na captação de dados da IMU "embarcada" na luva que será vestida pelo piloto. De acordo com o movimento desta luva,a aeronave deverá executar manobras (p.e.: hovering, mover-se para frente, para trás, etc.). Para tal, será desenvolvido um algoritmo que será embarcado em um microcontrolador Arduino Nano capaz de interpretar os dados recebidos. Será feito o envio das informações obtidas para um computador portátil por meio de um par de módulos de transmissão via Bluetooth. Em adição a isto, também será feito o desenvolvimento de outro algoritmo, dessa vez no computador portátil, capaz de tomar decisões de atitude com base nas informações recebidas e enviá-las a um quadrotor modelo Pelican, da Ascending Technologies, por meio de um conjunto de módulos Xbee de rádio frequência, controlando-o.A segunda parte do projeto tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema de óculos interativo, utilizando conceitos de Realidade Virtual, que permita ao usuário ver as imagens transmitidas pela câmera do Quadrotor, em tempo real. Em adição a isto, o óculos conterá um sistema de controle que permita ao usuário mover a câmera, através de servo motores, pelos movimentos de sua cabeça. O sistema de aquisição de dados e captação dos movimentos da cabeça do usuário é similar ao desenvolvido durante a primeira parte do projeto. A reprodução das imagens transmitidas pela câmera será feita, em tempo real, através de uma página da web, que também será desenvolvida durante este projeto, utilizando a linguagem JavaScript. O acesso a essas imagens será feito por um dispositivo smartphone, anexado (porém removível) ao óculos, acessando-se a página acima citada, por um navegador. Todo o sistema será desenvolvido utilizando-se o middleware ROS (Robot Operating System).