Diseño e implementación de un paquete de herramientas de software para controlar inalámbricamente un enjambre de drones Crazyflie dentro de un ecosistema robótico basado en captura de movimiento.

Abstract

En el presente proyecto se trabajó en el desarrollo de las herramientas para integrar un enjambre de Crazyflie 2.0 como agentes al ecosistema Robotat utilizando el sistema de captura de movimiento Optitrack. Se comenzó revisando la posible adaptación del paquete Crazyswarm al ecosistema Robotat, este software permite controlar un enjambre de drones Crazyflie utilizando un sistema de captura de movimiento estándar, para comunicarse con los drones se crea un servidor utilizando ROS y antenas CrazyRadio, esto se consideró que entraba en conflicto con las arquitectura actual del Robotat por lo que se descarto su implementación. Como siguiente punto se trabajó en el desarrollo de una arquitectura de comunicación que utilizara los recursos con los que ya cuenta la universidad. Para lograr esto el primer paso fue diseñar un un deck que le diera la capacidad al dron para comunicarse por medio de TCP con el ecosistema. Para esto se escogió un ESP8266 el cual integra una antena WiFi y cuenta con librerías para la comunicación TCP. Para transmitir el mensaje hacía el dron se utilizó UART y como protocolo de comunicación se utilizó CPX para mantener un estándar dentro del dron. Como resultado de esta antena se obtuvo una latencia de 4 ms hasta 45.6 ms. Con el deck terminado se prosiguió a hacer los cambios internos al firmware del dron, en esta sección se activo el puerto UART, se agregó al router interno del CPX la función Robotat para poder almacenar los datos en una queue separada y por último se deserializado los datos recibidos y se ingresaron al estabilizador, encargado de la fusión de sensores así como al controlador. Por último se comprobó que los datos recibidos en el Crazyflie y el estado estimado fueran similares. Para lograr esto se diseño un frame donde colocar markers que el sistema Optitrack es capaz de reconocer. Después se hicieron pruebas donde se colocó el Crazyflie en diferentes posiciones dentro de la mesa de pruebas y se tomaron muestras de la medición dada por el servidor y de la estimación dentro del dron. (LA)