QUADROTORY PŘEHLED PROJEKTŮ Ing. Petr Gábrlík
2 Existující projekty Univerzitní projekty Hobby projekty Komerční projekty Použití multirotorů
3 Univerzitní projekty EPFL, Lausane, Švýcarsko University of Patras, Řecko MIT + University of Washington + University of California at Berkeley +
EPFL, Lausane, Švýcarsko 4 výzkum vedený Dr. Samirem Bouabdallahem vybrané projekty OS4 CoaX mufly Zdroj: Bouabdallah S. et al., mufly: Towards a Fully Autonomous Micro Coaxial Helicopter, Full-day Workshop on: Micro Aerial Vehicles: Design, Control and Navigation, IROS 2007
Zdroj: Bouabdallah S. et al., mufly: Towards a Fully Autonomous Micro Coaxial Helicopter, Full-day Workshop on: Micro Aerial Vehicles: Design, Control and Navigation, IROS 2007 OS4 5 70 cm, 600 g 30 min letu určování polohy pomocí kamery a off-borad zpracování na PC
Zdroj: Bouabdallah S. et al., mufly: Towards a Fully Autonomous Micro Coaxial Helicopter, Full-day Workshop on: Micro Aerial Vehicles: Design, Control and Navigation, IROS 2007 CoaX 6 řízení změnou polohy těžiště 30 cm 0,2 kg 20 min letu
Zdroj: Bouabdallah S. et al., mufly: Towards a Fully Autonomous Micro Coaxial Helicopter, Full-day Workshop on: Micro Aerial Vehicles: Design, Control and Navigation, IROS 2007 mufly 7 12 cm 80 g 4 min letu rozpočet 2,7 mil.
Zdroj: Alexis, K. et al.; "Model predictive quadrotor indoor position control," Control & Automation (MED), 2011 19th Mediterranean Conference on ; 2011 University of Patras, Řecko 8 UPATcopter Kostas Alexis George Nikolakopoulos Anthony Tzes 1,1 kg, 21 cm pozice určována pomocí snímače z PC myši doplněného optikou a nasvíceného LED
MIT + Washington + Berkeley + 9 Postaveny na existující platformě AscTec Pelican 3-osý magnetometer 3-osý gyroskop 3-osý akcelerometer tlakový senzor GPS 2x ARM (řídící smyčka 1 khz) Senzorový systém postaven na Kinectu + ev. různé další (kamera pro OF ) SLAM
10 MIT + University of Washington + University of California at Berkeley - video http://www.youtube.com/watch?v=ewmvrfjdcyw
University of Pennsylvania 11 Testovací laboratoř vybavená kamerovým lokalizačním systémem Rychlé přesné řízení Akrobacie Kooperace více strojů Zdroj: www.defensetech.org Zdroj: www.gizmag.com Zdroj: www.youtube.com
University of Pennsylvania - video 12 http://www.youtube.com/watch?v=mvrtaljp8dm
Multirotory na ÚAMT 13 Tým 4 lidí Počátek vývoje v roce 2009 Experimetny s různým HW, SW, konstrukcemi Začlenění do robotického systému 2009-2010 2011-2012 2013-2014 2014
14 Multirotory na ÚAMT
Multirotory na ÚAMT 15 6 rotorů, pevnější konstrukce Primárně vyšší nosnost (až 3 kg) Profesionální foto/video technika Teleprezence Přesná RTK GPS Nový HW (STM32F4) 2014
16 Hobby projekty MikroKopter.de multicopter.ru Shrediquette ArduIMU Quad, ARM-o-Kopter Crazyflie
MikroKopter.de 17 Modulární systém Nutnost použití HW autora Řízení pomocí PID regulátorů www.mikrokopter.de Zdroj: www.mensuro-aero.cz/mikrokopter-systemy FlightCtrl NaviCtrl MKGPS BL-Ctrl Zdroj: www.mikrokopter.de
multicopter.ru 18 quadro/hexa koptery Váha ~1,8 kg Nosnost až 3 kg! (hexa kopter) Délka letu: náklad \ baterie 5 800 mah 2 x 5 800 mah 1,6 kg (quadro k.) 7 min 14 min 3 kg (hexa k.) - 8 min
multicopter.ru - video 19 http://www.youtube.com/watch?v=rzq_68arjhc
Shrediquette 20 3 rotory pro vyrovnání reakčního momentu a pro řízení jeden natáčen pomocí servomotorů Zdroj: shrediquette.blogspot.com
ArduIMU Quad 21 Postaven na platformě Arduino, 79 USD PID regulátory Zdroj: www.sparkfun.com na rozdíl od ostatních quadrotorů se všechny rotory otáčí stejným směrem vyrovná náklonem 2 rotorů Zdroj: diydrones.com/profiles/blogs/arduimu-quadcopter
Crazyflie 22 Miniaturní quarocopter Hmotnost: 19 g Doba letu: 7 min Volitelné příslušenství Stavebnice 179 USD Zdroj: www.seeedstudio.com Zdroj: www.seeedstudio.com
Crazyflie - video 23 http://www.youtube.com/watch?v=3wbuvyzkodi
24 Komerční projekty AR.Drone DJI DraganFlyer Microdrones
AR.Drone 25 ovládání pomocí iphone přes WiFi ARM9, 128MB RAM, OS Linux INU 2x kamera (QCIF, VGA) ultrazvuk. výškoměr ~ 8 000,- Kč Zdroj: smartmania.cz
AR.Drone 26 http://www.youtube.com/watch?v=vtqyci2kk4g
DJI 27 Čínská společnost se světovým zastoupením Více než 500 zaměstnanců www.dji.com Pro každého Easy-to-fly Pořizování videí a fotek Pro profesionály Vysoká nosnost, stabilita, bezpečnost Profesionální fotografování a filmování (filmová studia, TV stanice) Zdroj: www.draganfly.com
Draganflyer 28 Kanadská společnost založena 1998 16 zaměstnanců V nabídce 4 produkty Dodávají kompletní řešení pro záchranáře, hasiče, policii www.draganfly.com Zdroj: www.draganfly.com
Draganflyer - hardware 29 Senzorický subsystém: 3 x gyroskop 3 x akcelerometr 3 x magnetometr barometr (GPS) Procesor LPC2366 (32-bit ARM7, 72 MHz) Komunikace: Řízení: XBee Pro (2,4 GHz, 100 mw) Video: Wi-Fi (5,8 GHz, 500 mw) Zdroj: www.draganfly.com
Draganflyer - produkty 30 Draganflyer X4 Draganflyer X6 Draganflyer X4-P Draganflyer X4-ES 4 rotory 6 rotorů / 3 ramena Obdoba X4, větší Obdoba X4-P Hmotnost: 420 g Hmotnost: 500 g Velikost: 106 cm Velikost: 106 cm Velikost: 71 cm Funkce: Velikost: 99 cm Funkce: Verze pro hasiče, policii a záchranáře Přenos videa Přenos videa Position hold Letecké fotografie Auto-land Autopilot Return-home Vyšší bezpečnost Zdroj: www.draganfly.com
Draganflyer - ostatní 31 Skládací konstrukce Vlastní dálkové ovládání umožňující vizualizaci dat, pozemní stanice Množství příslušenství, náhradní díly, přepravní boxy Zdroj: www.draganfly.com
Microdrones 32 Německá společnost založena 2005 Celosvětově 100 zaměstnanců V nabídce 2 quadrotory různých velikostí, další ve vývoji Od vzniku více než 1000 prodaných kusů Kompletní řešení pozemní stanice, software pro mapování, navigaci, www.microdrones.com Zdroj: www.microdrones-asia.com Zdroj: www.novus2.com Zdroj: www.microdrones.com
Microdrones - produkty 33 md4-200 Hmotnost: 800g Náklad: 200/300 g Doba letu: max 35 min Tah: max 15,5 N Cena: od 8000 md4-1000 Hmotnost: 2650 g Náklad: 800/1200 g Doba letu: max 88 min Tah: max 118 N md4-3000 Hmotnost: 12 kg Náklad: 3 kg Doba letu: 45 min Tah:? Dolet: 50 km Zdroj: www.microdrones.com
Microdrones - video 34 http://www.youtube.com/watch?v=virqhw6agze
Využití multicopterů letecké foto / video 35 Letecké fotografie pro široké použití Příklady užití: Snímky nemovitostí Sportovní události Společenské akce TV / novinové reportáže Zdroj: www.draganfly.com Zdroj: www.competitor.com
Využití multicopterů letecké foto / video 36 Letecké pro různá odvětví průmyslu a zemědelství atd. Příklady užití: Stavební průmysl inspekce staveb Zemědělství kontrola úrody, termosnímky Životní prostředí Archeologie Zdroj: www.wordpress.com Zdroj: www.squarespace.com Zdroj: www.futuristspeaker.com Zdroj: www.wsimg.com
Využití multicopterů - mapování 37 Vhodné pro mapování malých oblastí Letová výška: 10ky 100ky metrů Autonomní let pomocí GNSS a pořizování snímků Problematika zahrnuje: Plánování trajektorie letu Pořizování leteckých snímků Spojování snímků pomocí referenčních bodů Kalibrace mapy (tvorba ortofoto map, podklady pro topografické mapy)
Využití multicopterů 3D mapování 38 Technologie zvaná fotogrammetrie Ze série snímků je možné rekonstruovat tvary Tvorba prostorových modelů objektů, terénu Přesnost a podrobnost modelu se odvíjí od užitých snímačů a letové výšky Zdroj: www.stereoscopy.com Zdroj: www.brantax.com Zdroj: www.microdrones.com
Využití multicopterů bezpečnostní složky 39 Dálkový průzkum nebezpečného / nepřístupného terénu Typicky požáry, chemické katastrofy, živelné pohromy Cílem je prozkoumat oblast bez rizika zranění osob Průzkum v reálnem čase, ukládání foto/video pro pozdější analýzu Zdroj: www.microdrones.com
Využití multicopterů budoucnost 40 Očekává se velký nárůst využití dronů (dle EU do 10 let 10% leteckého průmyslu) Možná uplatnění: Autonomní průzkumník při požárech a loupežích Autonomní kurýr V armádě průzkum, zbraně? Potřeba nových zákonů a regulí Zdroj: www.quadcopterhq.com Zdroj: www.dailymail.co.uk
41 Děkuji za pozornost