Multi-rotor con cable de unión a un robot terrestre

En este Trabajo Fin de Grado se lleva a cabo el desarrollo de los algoritmos de control del autopiloto para un UAV tipo quadrotor para la inspección de túneles. Debido a diversos motivos que se expondrán a lo largo del documento, este UAV estará cordado a una plataforma o robot terrestre, siendo necesario un análisis de la coordinación entre ambos. Tras realizar una revisión del estado actual de este tipo de tecnologías, se ha diseñado un controlador para el UAV y se ha analizado su validez a través de Simulink, mediante la simulación de los códigos implementados en MATLAB. Durante el trabajo se hace uso también de otros softwares como son CATIA V5 para obtener las características dinámicas del UAV y AutoCAD para el diseño de las trayectorias. Adicionalmente, se ha incluido una metodología basada en la aplicación de un campo artificial de fuerzas potenciales para evitar la colisión del UAV con posibles obstáculos que puedan existir dentro de los túneles. Finalizado el análisis se expondrán distintos ejemplos de aplicación del diseño realizado, con los cuales se demuestra el cumplimiento de los objetivos del proyecto y el perfecto funcionamiento del controlador en todo tipo de túneles y de trayectorias consideradas.In this Final Degree Project, the development of the control algorithms of the autopilot for a quadrotor UAV for tunnel inspection is carried out. Due to several reasons that will be exposed throughout the document, this UAV will be tethered to a platform or terrestrial robot, being necessary an analysis of the coordination between both. After conducting a review of the current state of this type of technology, a controller for the UAV has been designed and its validity has been analyzed through Simulink, by simulating the codes implemented in MATLAB. During the work, it is also made use of other softwares such as CATIA V5 to obtain the dynamic characteristics of the UAV and AUTOCAD for the design of the flight path. Additionally, a methodology based on the application of an artificial field of potential forces has been included to avoid the collision of the UAV with possible obstacles that may exist within the tunnels. After the analysis, different application examples of the carried out design will be presented, with which it is demonstrated the fulfillment of the project objectives and the perfect operation of the controller in all types of tunnels and flight path considered.Universidad de Sevilla. Grado en Ingeniería Aeroespacia