Diseño de controlador de vuelo para cuadricóptero con capacidad de intregrarse a ecosistema Robotat vía inalámbrica Wi-Fi.

Abstract

El diseño de un controlador de vuelo involucra el desarrollo en conjunto de software y hardware. En este trabajo se busca que el controlador permita la interacción entre motores BLDC, los módulos ESP32, MPU-9250 y el sistema de captura de movimiento OptiTrack. Estos dos últimos permiten realizar la medición de la orientación del cuadricóptero y así cerrar el lazo de control, el cual fue desarrollado por el estudiante Carlos Alonzo. El proceso de comunicación entre los diferentes componentes se logra a través de los protocolos I2C y MQTT. Adicionalmente, se realiza el diseño de una placa electrónica, la cual se encontrará montada sobre la plataforma y será la encargada de distribuir la alimentación y señales de control respectivas. Se realizaron diferentes mediciones con el módulo MPU-9250 con las cuales se lograron obtener resultados positivos en el cálculo de los ángulos roll y pitch y yaw, confirmando el correcto funcionamiento de la librería. Del mismo modo, se obtuvieron los resultados esperados con respecto a los anchos de pulso de las señales PWM generadas por el código para el control de los motores BLDC. Se producen los anchos de pulso mínimo y máximo requerido para sus correspondientes velocidades. Entre los elementos involucrados en un plataforma de vuelo se encuentra la batería, la cual en este caso fue de tipo Li-Ion. Esta batería fue seleccionada considerando varios criterios y los diferentes niveles de importancia de cada uno. Entre las características más relevantes de la alternativa seleccionada son un voltaje nominal de 12V, capacidad de 6800 mAh y un peso de 287 gramos, entre otros. Luego de hacer pruebas con los motores a diversas velocidades se logró comprobar que la capacidad de la batería es más que suficiente para cubrir con la demanda de energía que se requiere para esta aplicación. (A)