Разработка архитектуры полетного контроллера для квадрокоптера на базе одноплатного компьютера Raspberry Pi
https://doi.org/10.25205/1818-7900-2020-18-3-19-33
Аннотация
Данная работа посвящена разработке модульной архитектуры полётного контроллера для квадрокоптера. В качестве аппаратной части контроллера применяется одноплатный компьютер Raspberry Pi, при разработке программной части используется фреймворк Robot Operating System (ROS). В работе представлено описание разработанной архитектуры, использованных алгоритмов управления, результаты численных полетных экспериментов в физическом симуляторе Gazebo.
Об авторах
Д. А. Липовый
Новосибирский государственный университет
Россия
Россия
А. С. Мальцев
Институт автоматики и электрометрии СО РАН
Россия
Россия
Список литературы
1. Petrovic T., Haus T., Arbanas B., Orsag M., Bogdan S. Towards heterogeneous aerial-ground cooperative robot system for complex aerial manipulation tasks. In: Proceedings of the 12th International Conference on Informatics in Control, Automation and Robotics (ICINCO, 21-23 July, 2015). Colmar, Alsace, 2015, vol. 1, p. 238-245. DOI 10.5220/0005548302 380245
2. Hausman K., Muller J., Hariharan A., Ayanian N., Sukhatme G. Cooperative multi-robot control for target tracking with onboard sensing. The International Journal of Robotics Research, 2015. vol. 34, p. 1660-1677. DOI 10.1007/978-3-319-23778-7_58
3. Ogren P., Fiorelli E., Ehrich Leonard N. Cooperative control of mobile sensor networks: Adaptive gradient climbing in a distributed environment. IEEE Trans. on automatic control, 2004, vol. 49, no. 8, p. 1292-1302. DOI 10.1109/TAC.2004.832203
4. Nathan M., Jonathan F., Vijay K. Cooperative manipulation and transportation with aerial robots. Autonomous Robots, 2011, vol. 30, no. 1, p. 73-86. DOI 10.1007/s10514-010-9205-0
5. Ebeid E., Skriver M., Terkildsen K. H., Jensen K., Schultz U. A survey of open-source UAV flight controllers and flight simulators. Microprocessors and Microsystems, 2018, vol. 61, p. 11-20. DOI 10.1016/j.micpro.2018.05.002
6. Meier L., Honegger D., Pollefeys M. PX4: A node-based multithreaded open source robotics framework for deeply embedded platforms. IEEE international conference on robotics and automation (ICRA), 2015, p. 6235-6240. DOI 10.1109/ICRA.2015.7140074
7. Majumdar A., Gamez N., Benavidez P., Jamshidi M. Development of robot operating system (ROS) compatible open source quadcopter flight controller and interface. In: 12th System of Systems Engineering Conference (SoSE). Waikoloa, HI, 2017, p. 1-6. DOI 10.1109/ SYSOSE.2017.7994980
8. Abeywardena D., Pounds P., Hunt D., Dissanayake G. Design and development of ReCOPTER: An open source ROS-based multi-rotor platform for research. In: Australasian Conference on Robotics and Automation, ACRA, 2015.
9. Яковлев К. С., Петров А. В., Хитьков В. В. Программный комплекс навигации и управления беспилотными транспортными средствами // Информационные технологии и вычислительные системы. 2013. № 3. С. 72-83.
10. Димова А. С., Котов К. Ю., Мальцев А. С., Семенюк Е. Д., Соболев М. А. Управление траекторным движением квадрокоптера при транспортировке груза на подвесе: эксперимент // Вестник НГУ. Серия: Информационные технологии. 2019. Т. 17, № 4. С. 46-56. DOI 10.25205/1818-7900-2019-17-4-5-46-56
11. Madgwick S. An efficient orientation filter for inertial and inertial/magnetic sensor arrays. Report x-io and University of Bristol (UK), 2010, vol. 25, p. 113-118.
12. Bao N., Ran X., Wu Z., Xue Y., Wang K. Research on attitude controller of quadcopter based on cascade PID control algorithm. In: IEEE 2nd Information Technology, Networking, Electronic and Automation Control Conference (ITNEC), 2017, p. 1493-1497. DOI 10.1109/ ITNEC.2017.8285044
13. Furrer F., Burri M., Achtelik M., Siegwart R. RotorS - A modular Gazebo MAV simulator framework. Robot Operating System (ROS). Springer, Cham, 2016, p. 595-625. DOI 10.1007/ 978-3-319-26054-9_23
Рецензия
Для цитирования:
Липовый Д.А., Мальцев А.С. Разработка архитектуры полетного контроллера для квадрокоптера на базе одноплатного компьютера Raspberry Pi. Вестник НГУ. Серия: Информационные технологии. 2020;18(3):19-33. https://doi.org/10.25205/1818-7900-2020-18-3-19-33
For citation:
Lipoviy D.A., Maltsev A.S. Development Quadcopter Flight Controller Architecture Based on a Single-Board Computer Raspberry Pi. Vestnik NSU. Series: Information Technologies. 2020;18(3):19-33. (In Russ.) https://doi.org/10.25205/1818-7900-2020-18-3-19-33
Просмотров:
268
Послать статью по эл. почте 