होवरिंग क्वाड्रोकॉप्टर में बहाव को रोकना

Question

मैं कुछ बिंदु पर एक 4 प्रोपेलर क्वाड्रोकॉप्टर ड्रोन का निर्माण करूंगा। मैं इसे अपेक्षाकृत आसान बनाना चाहता हूं ताकि नियंत्रण को छुआ नहीं जा सके।

क्या कोई इस बारे में कुछ जानकारी दे सकता है कि मुझे हवा में बने रहने के लिए क्वाड्रोटोर कैसे मिलेगा? मैं ड्रिफ्ट और रोल / पिच / यॉ को मापने के लिए एक्सेलेरोमीटर सोच रहा था, लेकिन वे संवेदनशील नहीं हैं, उदाहरण के लिए, बहुत धीमी गति से बहाव का पता लगाने के लिए। क्या GPS 10cm स्केल (यानी, ड्रोन की मूल स्थिति से 10cm बहाव (या कम, हो सकता है?) का पता लगाने के लिए) पर सटीक मुहर लगा सकता है।

Comments

यदि आप रोबोट का निर्माण कर रहे हैं, तो

— रॉकेटमैग्नेट सेप

Answer 1

मुझे लगता है कि आप सेंसर के संयोजन का उपयोग करना चाहेंगे। एक्सेलेरोमीटर और गायरोस्कोप मजबूत हलचल के लिए सही करने में सक्षम होंगे। आप लंबे समय तक बहाव (या पूर्वाग्रह, जैसा कि कभी-कभी कहा जाता है) का मुकाबला करने के लिए जीपीएस का उपयोग कर सकते हैं। मुझे लगता है कि इन दोनों सेंसरों का संयोजन किसी प्रकार के फिल्टर (शायद एक कलमन) में हो सकता है, जो आपकी स्थिति को कम कर देगा।

जीपीएस हालांकि अपने आप से पर्याप्त सटीक नहीं होगा। Kalman फ़िल्टर के लिए एक वैकल्पिक दृष्टिकोण (जो थोड़ा गणित भारी हो सकता है) DIYdrones से डीसीएम एल्गोरिथ्म का उपयोग करना है । अब तक इसके इस्तेमाल में काफी सफलता मिलती दिख रही है।

अंत में, तोता ड्रोन क्वाड्रोटर बहाव को रद्द करने के लिए नीचे की ओर 60fps कैमरा का उपयोग करता है। यह नीचे दिखता है और इसके नीचे जमीन से सुविधाओं को निकालता है, फिर एक प्रकार के दृश्य ओडोमेट्री का उपयोग करता है (मैं कुछ प्रकार के ऑप्टिकल प्रवाह एल्गोरिदम मान रहा हूं) यह निर्धारित करने के लिए कि क्वाड्रोटर कितना दूर चला गया है। मेरा मानना ​​है कि यह केवल तोते पर कम ऊंचाई पर काम करता है, लेकिन मुझे कोई कारण नहीं दिखता कि इसे अधिक ऊंचाई तक क्यों नहीं बढ़ाया जा सकता।

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धन्यवाद! मुझे लगता है कि मैं डाउन कैमरा के विकल्प के लिए जाऊंगा क्योंकि मैं LPC1768 के माध्यम से ड्रोन को पावर करूंगा। 640x480 पर मूल पंक्ति का पता लगाने के लिए पर्याप्त प्रसंस्करण शक्ति है? लंबी अवधि के बहाव के लिए जाइरोस्कोप और जीपीएस का उपयोग करने के आपके वैकल्पिक समाधान के लिए धन्यवाद। इसके अलावा, क्या आप किसी ऐसे सेंसर के बारे में जानते हैं जो बहाव को समझने में सक्षम होगा?

— बोजैंगल्स

आजादी के 6 डिग्री IMU के अलावा, मैंने लोगों के बारे में सुना है कि वे पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन के द्वारा लंबी अवधि के बहाव को निर्धारित करने के लिए मैग्नेटोमीटर का उपयोग करते हैं। मुझे नहीं पता कि यह जरूरी एक अच्छा विकल्प है, क्योंकि क्षेत्र उच्च-वर्तमान उपकरणों (जैसे 4 मोटर्स) के आसपास तेजी से उतार-चढ़ाव कर सकता है और रैखिक तरीके से भिन्न नहीं होता है।

— mjcarroll

अधिक ऊंचाई पर कैमरे के साथ समस्या यह है कि बहुत कम मात्रा में रोल छवि में तेजी से बड़े बदलावों का उत्पादन करेगा, जब तक कि कैमरा एक स्व-समतल माउंट पर नहीं होता है।

— मिकिसिस्टिक स्टफ

@mikeselectricstuff - क्या आप ऊँचाई पर आधारित छवि-प्रसंस्करण एल्गोरिथ्म को समायोजित नहीं कर सके?

— mjh2007 21

@ mjh मुझे लगता है कि समस्या को एक उदाहरण में सबसे अच्छा देखा जाता है। 50 फीट की ऊँचाई पर, एक 5 डिग्री रोल या पिच (एक क्वाडर्रोट पर X या Y दिशा में जाने के लिए बहुत ख़ास है) ग्राउंड फीचर्स को स्थानांतरित करने का कारण बनेगा (टैन (5 डिग्री) * 50 फीट) = 4.25 फीट (किसी न किसी गणित )। यहां तक ​​कि चौगुनी चलने के बिना, जमीन की सभी विशेषताएं 4 फीट तक स्थानांतरित हो जाएंगी। इसके लिए मुआवजा दिया जा सकता है, लेकिन यह संकल्प और गणना प्रतिबंधों के साथ मुश्किल हो जाता है।

— 23

Answer 2

जीपीएस पर्याप्त सटीक नहीं है। एक्सेलेरोमीटर केवल त्वरण को माप सकता है, निरंतर बहाव को नहीं।

शायद बीकन और ट्रिलाटेशन या कुछ और का उपयोग कर एक स्थानीयकृत स्थिति ?

शायद जमीन या अन्य स्थिर वस्तुओं के सापेक्ष बहाव का पता लगाने के लिए सस्ते कैमरे? आप गाइरोस्कोप का उपयोग करके घुमावों को रद्द कर सकते हैं, और फिर जमीन के सापेक्ष बहाव का पता लगाने के लिए बाद के फ्रेम के बीच एक क्रॉस-सहसंबंध करते हैं, जिस तरह से एक ऑप्टिकल माउस काम करता है।

Answer 3

अगर मैं एक डाउनवर्ड फेसिंग कैमरे का उपयोग करते हुए ऐसा करने जा रहा था, तो पहली चीज जो मैं चाहता हूं वह उच्च प्रदर्शन और अपेक्षाकृत कम रिज़ॉल्यूशन है (यह एक सेंसर है, मुझे वास्तव में कैमरे के इनपुट में कोई दिलचस्पी नहीं है) और इसलिए कैमरा मुझे चाहिए इसके लिए उपयोग एक ऑप्टिकल माउस से होगा: उनके पास बहुत उच्च गति, कम रिज़ॉल्यूशन वाले कैमरे हैं। हैकिंग के बारे में मुझे यकीन है कि आप एक लेंस व्यवस्था के साथ आ सकते हैं, इसे जमीन पर सुविधाओं के बीच अंतर करने के लिए और फिर आप इस इनपुट को संसाधित करने के लिए एक अंतर-निकालने वाले ऑप्टिकल प्रवाह एल्गोरिथ्म का उपयोग कर सकते हैं।

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मुझे संदेह है कि आपको जबरदस्त अपडेट दरों की आवश्यकता है; क्वाडरट्रेटर की अपेक्षाकृत धीमी गति और इसकी प्रतिक्रिया का समय वास्तव में इसे अच्छा नहीं बनाता है।

— निक टी

वैकल्पिक समाधान के लिए धन्यवाद चोसुरा। मैं निश्चित रूप से एक ऑप्टिकल माउस का उपयोग करने पर ध्यान दूंगा - मुझे किसी कैमरे के कैमरा भाग की आवश्यकता नहीं है;; केवल समस्या मैं देख सकता हूं कि अगर छवि ध्यान से बाहर है, तो अंतर एल्गोरिथ्म भी काम नहीं कर सकता है । क्या मैं सही हू?

— Bojangles