Autonomous Indoor-Flight Quadrotor and Flight Controller

Este proyecto surge en el Grupo de Vehículos Áereos No Tripulados de la Asociación de Robótica de la Universidad Carlos III de Madrid, el cual siempre ha contado con la colaboración del Departamento de Sistemas y Automática de la misma Universidad. Gracias al mismo se ha podido disponer de diversos recursos que han facilitado en gran medida el desarrollo de este proyecto. El objetivo de este trabajo es desarrollar una plataforma aérea que permita la investigación de algoritmos de investigación y generación de trayectorias para quadrotores de vuelo en interiores de forma segura. Tanto el desarrollo del proyecto como las investigaciones futuras que se realicen sobre esta plataforma tendrán como finalidad la implementación de un UAV para tareas de búsqueda y rescate en entornos cerrados. Por estos motivos este proyecto busca el diseño de un quadrotor compacto, robusto y de bajo coste. Así mismo, debe disponer de espacio que permita acoplar con facilidad gran variedad de instrumentación. Para ello, la plataforma aérea contará con los requisitos que permitan, en desarrollos futuros, embarcar en el quadrotor sistemas de visión por computador u otros sistemas auxiliares para dichas tareas de búsqueda y rescate. El proyecto se llevará a cabo en tres bloques diferenciados. En primer lugar se diseñará un quadrotor, mediante el uso de programas CAD y orientado a la fabricación mediante técnicas de prototipado rápido y de bajo coste. En segundo lugar se implementará un software de control de estabilidad que permita controlar la posición y orientación de la aeronave. Por último, se implementará un software de evasión de obstáculos que permita al quadrotor evitar colisiones con obstáculos estacionarios.This project is born within the Unmanned Aerial Vehicles group from the Robotics Association at University Carlos III de Madrid, always counting with the collaboration of the Systems and Automation Department, which has lent various resources which have aided tremendously in the development of this project. The objective of this work is to develop an aerial platform that allows research in navigation algorithms as well as trajectory generation for indoor-flight quadrotors in a safe manner. The project development and the future research that will be undertaken in this platform will aim to find applications in search and rescue tasks in closed environments. It is for these reasons that this project seeks the design of a compact, sturdy, and low cost quadrotor. The aircraft must additionally allow space to enable the attachment of a wide variety of instruments. To that end, the aerial platform will gather the requirements that allow, in future developments, embarking computer vision systems or other auxiliary systems for the mentioned search and rescue tasks. The project will be undertaken in three different parts. First a quadrotor will be designed, using CAD programs and oriented to fast prototyping and low cost manufacturing techniques. Then, a stability control software will be implemented. This software will be in charge of controlling the position and orientation of the aircraft. Finally, an obstacle avoidance software will be implemented. This software will allow the quadrotor to detect and avoid stationary obstacles.Ingeniería Electrónica Industrial y Automátic