Navegación de un quacopter basada en información de un sensor de rango láser

Los drones o UAV son una tecnología en auge en los últimos años. Esto se debe al gran número de aplicaciones que se están desarrollando, sobre todo en escenarios exteriores, donde se dispone información GPS para su localización. En escenarios interiores, al no disponer de información GPS, la localización y la navegación tiene que hacer uso de otros sensores para dicha navegación y localización. En este trabajo fin de grado se va a diseñar e implementar un sistema de navegación en espacios cerrados (tipo túnel,galería...) para un dron F450. Este sistema debe ser capaz de modificar la orientación del dron de forma autónoma, para desplazarse sin colisión por ese tipo de escenarios. La información del entorno se adquiere a partir un escáner de rango láser. Se trata de un primer paso en el control autónomo del dron en interior, para lo cual únicamente se controlará el ángulo Yaw (orientación en la dirección del movimiento). Los otros grados de libertad se controlarán manualmente desde el mando disponible. Con ello se desacopla el problema complejo de control de este tipo de vehículos, centrando el estudio del control en este grado de libertad. De esta forma se consigue el objetivo fundamental de seguimiento semiautónomo de pasillos o tuberías, paso por puertas que comunican varias estancias, e intersecciones entre pasillos. Para conseguir estos objetivos se han realizado simulaciones haciendo uso de la herramienta Matlab para poder comprobar el correcto funcionamiento de los métodos de navegación implementados antes de probarlos en el modelo real. Se ha diseñado la arquitectura hardware y tiempo-real del sistema, integrando los sensores, el sistema de comunicaciones, y el procesador F28335. Este procesador es un microcontrolador de gama media de Texas Instruments (150MHz,32 bits, CPU en coma flotante). Las técnivas de percepción y navegación se han realizado como un sistema en tiempo real basado en tareas, implementado en el sistema operativo SYS/BIOS. Se han desarrollado dos métodos de navegación. Tras su evaluación e implementación se ha optado por uno de ellos para realizar las pruebas de vuelo finales. Se ha conseguido realizar vuelos en espacios cerrados con obstáculos que el quadcopter ha esquivado satisfactoriamente, alcanzando los objetivos planteados