Diseño e implementación de una plataforma de pruebas para sistemas de control para el dron Crazyflie 2.0.

Abstract

En el presente proyecto se trabajó con una plataforma para la experimentación de control de orientación para el Crazyflie 2.0, donde se comenzó realizando una guía básica de uso para el dron, en esta guía se describe la manera que se debe de configurar el dron para poder volarlo, así como la descripción de los pasos necesarios y los recursos a instalar para poder modificar el firmware del dron. La guía desarrollada también describe la instalación y configuración de una máquina virtual que contiene empaquetados todos los programas y recursos necesarios para poder trabajar con el Crazyflie 2.0. Por otra parte, se describió la API de una librería en Python que permite controlar el dron a través de la computadora con funciones de alto nivel. Se utilizó dicha librería para poder desarrollar una interfaz gráfica que permitía controlar el dron de manera sencilla, así como enviarle parámetros de configuración y modificar los controladores de vuelo para el ángulo de cabeceo del dron, dicha interfaz se le agregó la funcionalidad de visualizar los datos leídos del codificador rotacional de la plataforma física y guardarlos para posteriormente ser procesados según se requiera. Se desarrollaron 2 guías de laboratorio; la primer guía de laboratorio se basó en el uso del controlador PID diseñada para el curso de Sistemas de Control 1 donde se utilizó la interfaz gráfica para modificar los parámetros del controlador PID y observar las distintas respuestas. La segunda guía de laboratorio se basó en el uso del controlador LQR diseñada para el curso de Sistemas de Control 2, a su vez también se utilizó la interfaz gráfica pero se le realizaron modificaciones para el controlador. Por otra parte, se describió la API del Firmware del dron y se cargó el nuevo controlador al microcontrolador del Crazyflie 2.0. Finalmente, se realizó una prueba piloto con el manual de instalación y con las guías de laboratorio, en el cual se contó con el apoyo de estudiantes de los cursos de Sistemas de Control 1 y de Sistemas de Control 2, quienes realizaron la guía exitosamente en el tiempo de laboratorio estipulado para ambos cursos. (A)