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Vision-based fuzzy controller for unmanned aerial vehicles (UAVs)

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Publication date
2015
Defense date
2015-07-03
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En el presente trabajo se propone desarrollar un controlador de estabilidad y posición para un UAV, más en concreto para el Parrot ARDrone 2.0, basado en lógica difusa. Para ello primero se creará un filtro diseñado para sistemas físicos que se encargará de atenuar el posible ruido proveniente de los sensores. A continuación, se iniciará el desarrollo del controlador, el cual contará con dos versiones, una que sólo tendrá como entradas la velocidad en los ejes “X” e “Y” detectada por el IMU (Inertial Measure Unit) y los ángulos (pitch, roll, yaw) detectados por el giróscopo. Y otra más avanzada que, manteniendo los datos obtenidos del IMU, obtendrá los ángulos y la posición en “X” e “Y” de una cámara de alta definición a partir de odometría y algoritmos derivados de la visión por computador que permitirán al usuario establecer el punto en el que el dron ha de situarse. Cabe destacar que con la correcta configuración de los filtros, adecuándose a la capacidad de los sensores y el sistema, no importa el origen de la fuente de datos, siempre y cuando se mantengan los ejes de coordenadas utilizados en el presente trabajo.
In this project, it is proposed to develop a stability and position controller based on fuzzy logic for UAVs, specifically the ARDrone 2.0 from Parrot firm. Firstly it will be created a filter properly designed for physical systems which will attenuate any noise in the sensors. Next to this, it will start the controller development. It will include two different versions: the first one will use as inputs IMU (Inertial Measure Unit) and gyroscope data. Instead, the later will use in addition to IMU data, positional and angular one obtained by visual algorithms from a high definition camera, which will let the user to set the point where the system has to move to. It should be noted however that it is irrelevant the source of data provided that there is a proper configuration of filters, adjusted to sensors and system properties, as well as keeping axes orientation used in this work.
Description
Keywords
Control automático, Controladores de estabilidad, Lógica difusa, Vehículos aéreos no tripulados, Controladores de posición, Automatic control, Stability controller, Position controller, Fuzzy logic, Unmanned Aerial Vehicles
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