Proyectos
Diseño y construcción de un sistema seguro para la implementación de controladores en vehículos aéreos no tripulados
Resumen
Los vehículos aéreos no tripulados, UAV, como nuevo componente del sistema aeronáutico, han empezado a tener una popularidad importante en la realización de tareas de exploración, búsqueda aérea, fumigación de precisión en agricultura, toma de fotografía aérea para estudios topográficos y muchas otras aplicaciones. Por lo cual se ha despertado un gran interés investigativo en este tipo de tecnologías gracias a las ventajas que ofrecen este tipo de robots frente a los helicópteros o aviones convencionales en términos de maniobrabilidad, portabilidad, control y costos. Todo esto nos lleva a pensar en la implementación de estrategias de control que permitan explotar al máximo sus capacidades, de tal forma que sea posible darles uso en muchos campos de la ingeniería permitiendo la realización de tareas que anteriormente requerían infraestructuras complejas por su difícil acceso o por su exposición al riesgo. Teniendo en cuenta lo anterior, para lograr de forma satisfactoria el desarrollo de una estrategia de control aplicada a un vehículo aéreo no tripulado, es necesario contar con una infraestructura que permita llevar a cabo pruebas sin la necesidad de poner en riesgo los componentes físicos de dicho sistema, evitando así los posibles daños materiales o situaciones que pongan en riesgo la vida humana. Es por ello que en esta propuesta, se plantea la construcción de una plataforma mecánica segura, equipada con la instrumentación necesaria que permitan el correcto estudio de los sistemas de control, tales como la adquisición de datos en tiempo real o métodos de evaluación del desempeño de diferentes tipos de controladores, permitiendo verificar su efectividad a la hora de realizar pruebas reales de campo abierto. En adición a lo anterior, se plantea la construcciones de un UAVs tipo cuadricóptero, los cuales permitan realizar el desarrollo de pruebas de controladores de manera simplificada, dejando la posibilidad de que tanto la estructura como los UAVs construidos puedan ser utilizadas como plataforma de enseñanza de tipo laboratorio en el cual será posible aplicar diferentes conceptos de la Teoría de Control. Específicamente, se propone realizar el diseño de la estructura mecánica la cual permita el libre movimiento del UAV tipo multirotor en forma de giroscopio. En dicho diseño se plantea abarcar todo el apartado mecánico, permitiéndole al UAV una rotación libre en los 3 ángulos del espacio (pero restringiendo su vuelo), realizar todo el sistema electrónico y digital permitiendo una correcta adquisición de datos de todas las respectivas señales de interés a estudiar a las velocidades de muestreo requeridas, tales como los ángulos espaciales, las señales de control y el comportamiento del sistema, el software de monitoreo, el cual permite visualizar en tiempo real el compartimiento de todas las señales en cuestión y permitiendo seleccionar estructuras de control prediseñadas e implementarlas y estudiar su comportamiento real en el UAV, y por último el diseño e implementación de estrategias avanzadas de control.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:Convocatoria nacional para el fortalecimiento de la formación a través del apoyo a proyectos de investigación, creación artística e innovación de la Universidad Nacional de Colombia 2022-2024
Modalidad:Modalidad Única: Proyectos de investigación, creación artística e innovación de la Universidad Nacional de Colombia 2022-2024
Responsable