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Publicação
Development of an Experimental Arena for Aerial and Ground Drone Formations
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
|---|---|---|---|---|
| 3.22 MB | Adobe PDF |
Orientador(es)
Resumo(s)
The goal of the present dissertation is to develop a functional and reliable system within
the arena located at FCT NOVA that allows experiments with drones. This system is
intended to support the operation of several vehicles at a time and allow control algorithm
and parameter testing. For this purpose, a smaller, more compact, but still versatile type
of drone is used, instead of the larger, more conventional drones. The drone model
chosen for this work is the Crazyflie 2.1 by Bitcraze and is used in conjunction with
their Lighthouse positioning system. The drones are deployed from within the CrazyS
and the Crazyswarm platforms, which are provided to students via a developed Docker
to facilitate the installation process. This setup is designed to meet the needs of most
academic scenarios, enabling students to test their algorithms quickly, easily and safely.
Formation flights were successfully carried out using all four available Crazyflie drones.
Experimental validation regarding the limitations of the Crazyflie and the overall system
is also conducted, including the accuracy of the trajectory tracking. Clear and detailed
instructions concerning the usage of the developed arena system are provided as well.
A presente dissertação tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema funcional e robusto no contexto da arena localizada na FCT NOVA, que possibilite a execução de experiências com drones. Pretende-se que o sistema consiga suportar a operação de vários veículos em simultâneo e permita a realização de testes a algoritmos e parâmetros de controlo. Neste sentido, será utilizado um tipo de drone mais pequeno e mais compacto mas, ainda assim, versátil, ao invés dos drones maiores, mais convencionais. O modelo de drone escolhido para este trabalho é o Crazyflie 2.1 da Bitcraze e é usado em conjunto com o Lighthouse Positioning System. Os drones funcionam a partir das plataformas CrazyS e Crazyswarm, que são providenciadas aos alunos a partir de um Docker construído para o efeito, de modo a facilitar o processo de instalação. Este sistema está desenhado para atender à maioria dos cenários de uso académico, permitindo aos estudantes testar os seus algoritmos de forma rápida, fácil e segura. Foram realizados com sucesso voos em formação utilizando os quatro drones Crazyflie disponíveis. Também é levada a cabo validação experimental no que às limitações do Crazyflie e ao sistema como um todo diz respeito, incluindo a precisão de seguimento das trajetórias. Instruções claras e detalhadas relativamente ao uso do sistema desenvolvido para a arena também são fornecidas.
A presente dissertação tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema funcional e robusto no contexto da arena localizada na FCT NOVA, que possibilite a execução de experiências com drones. Pretende-se que o sistema consiga suportar a operação de vários veículos em simultâneo e permita a realização de testes a algoritmos e parâmetros de controlo. Neste sentido, será utilizado um tipo de drone mais pequeno e mais compacto mas, ainda assim, versátil, ao invés dos drones maiores, mais convencionais. O modelo de drone escolhido para este trabalho é o Crazyflie 2.1 da Bitcraze e é usado em conjunto com o Lighthouse Positioning System. Os drones funcionam a partir das plataformas CrazyS e Crazyswarm, que são providenciadas aos alunos a partir de um Docker construído para o efeito, de modo a facilitar o processo de instalação. Este sistema está desenhado para atender à maioria dos cenários de uso académico, permitindo aos estudantes testar os seus algoritmos de forma rápida, fácil e segura. Foram realizados com sucesso voos em formação utilizando os quatro drones Crazyflie disponíveis. Também é levada a cabo validação experimental no que às limitações do Crazyflie e ao sistema como um todo diz respeito, incluindo a precisão de seguimento das trajetórias. Instruções claras e detalhadas relativamente ao uso do sistema desenvolvido para a arena também são fornecidas.
Descrição
Palavras-chave
Crazyflie CrazyS Crazyswarm Crazyarena Flight Arena UAV