Desarrollo de herramientas de software para el control individual y seguro del cuadricóptero Crazy ie 2.1 utilizando la placa de expansión de posicionamiento con odometría visual Flow Deck

Abstract

El objetivo principal de este trabajo fue desarrollar herramientas de software que permitieran el control individual y seguro del dron Crazyie 2.1 mediante la integración de la placa de posicionamiento Flow Deck, basada en odometría visual. Esto con el n de ampliar las aplicaciones educativas en la Universidad del Valle de Guatemala, facilitando su uso en prácticas de laboratorio y en entornos de aprendizaje relacionados con robótica y sistemas de control. Durante el desarrollo del proyecto, se completó exitosamente la integración de hardware, logrando que la placa de expansión Flow Deck funcionara de forma óptima como sistema de posicionamiento del dron. También, se desarrollaron funciones de control utilizando la librería c ib, adaptadas para ser utilizadas desde el entorno de trabajo de Matlab. Estas funciones permitieron ejecutar experimentos que van desde el despegue hasta el aterrizaje, incluyendo el seguimiento de trayectorias planicadas mediante métodos de interpolación en una pista de obstáculos. Además, utilizando las herramientas desarrolladas, se elaboraron guías de laboratorio para los cursos de Sistemas de Control y Robótica. Finalmente, se creó un manual de usuario que detalla el proceso de ensamblaje del dron Crazy ie, la integración de la placa de expansión Flow Deck, la instalación de las dependencias y el uso del paquete de herramientas de software.

The main objective of this work was to develop software tools that enable the individual and safe control of the Crazy ie 2.1 drone by integrating the Flow Deck positioning board, based on visual odometry. This was done to expand the educational applications of the Crazy ie drone at Universidad del Valle de Guatemala, facilitating its use in laboratory practices and learning environments related to robotics and control systems. During the development of the project, the hardware integration was successfully completed, ensuring the Flow Deck expansion board functioned optimally as a positioning system for the drone. Additionally, control functions were developed using the c ib library, adapted for use in the Matlab environment. These functions allowed the execution of experiments ranging from take-o and landing to the tracking of trajectories planned using interpolation methods in an obstacle course. Furthermore, using the developed tools, laboratory guides were created for the Control Systems and Robotics courses. Finally, in addition to the main objectives, a user manual was created detailing the assembly process of the Crazy ie drone, the integration of the Flow Deck expansion board, the installation of dependencies, and the usage of the software tools package.