Nghiên cứu và ứng dụng của quadcopter trong giám sát cứu hộ

ĐỒN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH BAN CHẤP HÀNH TP HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH DỰ THI GIẢI THƯỞNG SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC EURÉKA LẦN THỨ XIV NĂM 2012 Tên cơng trình: Nghiên cứu ứng dụng Quadrocopter giám sát cứu hộ Lĩnh vực nghiên cứu: Kỹ thuật Chuyên ngành: Cơ khí – Tự động hóa Mã số cơng trình : …………………………… MỤC LỤC CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu chung đề tài 1.2 Các vấn đề đặt 1.3 Phương pháp nghiên cứu 1.4 Phạm vi giới hạn nghiên cứu CHƢƠNG 2: LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN CHUNG 2.1 Nguyên lý hoạt động 2.2 Lý thuyết điều khiển 2.3 Mơ hình tốn Quadrocopter 2.3.1 Động học 2.3.2 Động lực học 11 2.3.3 Mơ hình tốn Newton – Euler 13 2.4 Điều khiển động chiều không chổi than 22 2.5 Bộ lọc Kalman 27 2.5.1 Khái niệm 27 2.5.2 Bộ lọc Kalman ? 27 2.5.3 Bản chất lọc Kalman 28 CHƢƠNG 3: XÂY DỰNG MƠ HÌNH QUADROCOPTER 29 3.1 Sơ đồ khối hệ thống 29 3.2 Thiết kế khí 30 3.3 Mạch trung tâm 32 3.4 Cảm biến GYRO 34 3.4.1 Phân tích cảm biến gyro 35 3.4.2 Phân tích tín hiệu cảm biến Gyro 36 3.5 Động BLDC điều tốc ESC 37 3.6 Thực nghiệm lực đẩy động 40 3.7 Thuật toán điều khiển 41 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ - ĐÁNH GIÁ 43 4.1 Kết 43 4.2 Hướng phát triển 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Lên – xuống Hình 2.2 Tiến – lùi Hình 2.3 Trái – phải Hình 2.4 Xoay Hình 2.5 Các hướng chuyển động Quadrocopter Hình 2.6 Hover Hình 2.7 Throttle Hình 2.8 Roll Hình 2.9 Pitch Hình 2.10 Yaw Hình 2.11 Hệ quy chiếu Hình 2.12 Các lực moment tác dụng lên Quadrocopter 11 Hình 2.13 Moment quán tính khối hình hộp chữ nhật 19 Hình 2.14 Inrunner 23 Hình 2.15 Outrunner 23 Hình 2.16 Sơ đồ kết nối Motor ESC 24 Hình 2.17 Tín hiệu PWM điều khiển 24 Hình 2.18 Sơ đồ chuỗi xung 25 Hình 2.19 Ngun lý tạo dịng pha 25 Hình 2.20 Sơ đồ mạch điện ESC dùng phương pháp cảm ứng 26 Hình 2.21 Phương pháp xứ lý tín hiệu lọc 28 Hình 2.22 Mơ hình hóa lọc Kalman 28 Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ thống 29 Hình 3.2 Mơ hình khung Quadrocopter (thiết kế) 30 Hình 3.3 Mơ lực đẩy tác dụng lên Quadrocopter 31 Hình 3.4 Mơ hình khung Quadrocopter (thi cơng) 31 Hình 3.5 Mạch trung tâm Quadrocopter 32 Hình 3.6 Sơ đồ khối mạch trung tâm 32 Hình 3.7 Sơ đồ nguyên lý mạch trung tâm Quadrocopter 33 Hình 3.8 Atmega128 33 Hình 3.9 GYRO EMC-03M 35 Hình 3.10 Giao diện test gyro 36 Hình 3.11 Đáp ứng gyro 36 Hình 3.12 Động 2212-10T 1400kv 37 Hình 3.13 Cánh quạt 8x4.5(CW) 8x4.5(CCW) 38 Hình 3.14 ESC Himodel 30A 38 Hình 3.15 Mơ hình test động 40 Hình 3.16 Bảng tham chiếu tốc độ động 40 Hình 3.17 Đồ thị đáp ứng lực đẩy động 41 Hình 3.18 Cấu trúc điều khiền 41 Hình 3.19 Lưu đồ thuật tốn điều khiển 42 Hình 4.1 Kiểm tra cân Quadrocopter 44 Hình 4.2 Điều khiển Quadrocopter 44 Hình 4.3 Ảnh chụp từ Quadrocopter độ cao 50m 45 Hình 4.4 Ảnh chụp từ Quadrocopter độ cao 30m 45 CÁC QUY ƢỚC VÀ HẰNG SỐ LIÊN QUAN I Các quy ƣớc: Ký hiệu Đơn vị Mơ tả X m Vị trí dài theo trục xE Y m Vị trí dài theo trục yE Z m Vị trí dài theo trục zE rad Góc roll ( xoay quanh trục X) rad Góc pitch ( xoay quanh trục Y) rad Góc yaw ( xoay quanh trục Z) u m/s Vận tốc dài theo trục xB v m/s Vận tốc dài theo trục yB w m/s Vận tốc dài theo trục zB p rad/s Vận tốc góc theo trục xB q rad/s Vận tốc góc theo trục yB r rad/s Vận tốc góc theo trục zB VE m Vector vị trí dài theo hệ quy chiếu E m Vector vận tốc dài theo hệ quy chiếu E m/s2 Vector gia tốc dài theo hệ quy chiếu E rad Vector vị trí góc theo hệ quy chiếu E rad/s Vector vận tốc góc theo hệ quy chiếu E rad/s2 Vector gia tốc góc theo hệ quy chiếu E m/s Vector vận tốc dài theo hệ quy chiếu E VB m/s Vector vận tốc dài theo hệ quy chiếu B B m/s2 Vector gia tốc dài theo hệ quy chiếu B rad/s Vector vận tốc góc theo hệ quy chiếu B rad/s2 Vector gia tốc góc theo hệ quy chiếu B - Vector vị trí tổng quát theo hệ quy chiếu E - Vector vận tốc tổng quát theo hệ quy chiếu E - Vector vận tốc tổng quát theo hệ quy chiếu B - Vector gia tốc tổng quát theo hệ quy chiếu B - Vector vận tốc tổng quát theo hệ quy chiếu H - Vector gia tốc tổng quát theo hệ quy chiếu H - Vector lực tổng quát FE N Vector lực theo hệ quy chiếu E FB N Vector lực theo hệ quy chiếu B N Vector lực hấp dẫn theo hệ quy chiếu E N Vector lực hấp dẫn theo hệ quy chiếu B - Vector hấp dẫn theo hệ quy chiếu B - Vector hấp dẫn theo hệ quy chiếu H UB - Vector chuyển động theo hệ quy chiếu B U1 N Lực nâng theo hệ quy chiếu B U2 Nm Moment xoắn roll theo hệ quy chiếu B U3 Nm Moment xoắn pitch theo hệ quy chiếu B U4 Nm Moment xoắn yaw theo hệ quy chiếu B Nm Moment xoắn theo hệ quy chiếu B - Ma trận xoay - Ma trận chuyển vị - Ma trận tổng quát - Ma trận chuyển động theo hệ quy chiếu B - Ma trận chuyển động theo hệ quy chiếu H - Hệ ma trận quán tính theo hệ quy chiếu B - Hệ ma trận quán tính theo hệ quy chiếu H - Ma trận hồi chuyển cánh theo hệ quy chiếu B - Ma trận hồi chuyển cánh theo hệ quy chiếu H - Ma trận Coriolis hƣớng tâm theo hệ quy chiếu B - Ma trận Coriolis hƣớng tâm theo hệ quy chiếu H S(…) - Ma trận đối xứng nghiêng  rad/s Vector tốc độ cánh quạt 1 rad/s Tốc độ cánh quạt trƣớc 2 rad/s Tốc độ cánh quạt phải 3 rad/s Tốc độ cánh quạt sau 4 rad/s Tốc độ cánh quạt trái II Các số: Ký hiệu Đơn vị Giá trị JTP Nms2 104x10-6 m kg m 0.25 Khoảng cách từ tâm Quad đến tâm cánh quạt m/s2 9.81 Gia tốc trọng trƣờng g Mơ tả Moment qn tính quay tổng cộng trục cánh quạt Khối lƣợng Quadrocopter CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu chung đề tài Khoa học cơng nghệ có vai trị quan trọng nghiệp cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước, thước đo động lực phát triển quốc gia Ngày nay, nhà khoa học không ngừng nghiên cứu phát triển ứng dụng nhằm phục vụ cho nhu cầu ngày nâng cao người Khoa học công nghệ giúp ngày vươn cao hơn, xa hơn, sâu hơn… Trong năm gần đây, viện nghiên cứu, trường đại học, trung tâm nghiên cứu phát triển công nghệ giới sâu vào nghiên cứu phát triển ứng dụng thiết bị bay khơng người lái (UAV) có khả đáp ứng cách linh hoạt yêu cầu người Ngày nay, số lượng lớn UAV phát triển dựa nhiệm vụ yêu cầu Thông qua số lượng UAV sử dụng cho thấy phủ nhận khả phương tiên bay lên thẳng tính tiện dụng linh hoạt phạm vi hoạt động hẹp Phương tiện bay lên thẳng bay khu vực thấp so với mặt nước biển, lượn cung cấp chi tiết thông tin khu vực thơng qua trạm điều khiển Qua thời gian tìm hiểu với hướng dẫn giúp đỡ Thầy Phạm Quốc Phương, Thầy luận điểm khoa học tính thực tiễn nghiên cứu đề tài Nếu sâu vào nghiên cứu người thực nắm bắt nhiều ý nghĩa khoa học đại áp dụng vào thực tiễn Từ luận điểm trên, nhóm thực chọn đề tài : “ Nghiên cứu ứng dụng Quadrocopter giám sát cứu hộ ” Thiết bị bay không người lái đa dạng Do đó, vào nghiên cứu thiết bị có nhiều vấn đề nghiên cứu khác Trong phạm vi đề tài này, người thực trọng tâm sâu vào nghiên cứu thiết bị bay khơng người lái có cánh hay gọi Quadrocopter Nhiệm vụ đề tài nghiên cứu ứng dụng Quadrocopter vào nhiều lĩnh vực giám sát tình trạng giao thơng thành phố lớn; quan sát chụp ảnh thung lũng sâu, rừng rậm; kiểm tra độ ẩm nhiệt độ vùng miền đất nước, hỗ trợ công tác cứu hộ cháy rừng, tai nạn tàu bay… Đề tài Quadrocopter đề tài khó, địi hỏi kiến thức tổng hợp nhiều lĩnh vực như: khí thiết kế, khí động học, động lực học, xử lý tín hiệu số, mạch điện tử, điều khiển, ghép nối máy tính, truyền thơng khơng dây, mơ hình hóa, mơ phỏng, lập trình điều khiển, lập trình giao diện,… đề tài nước nghiên cứu Quadrocopter khơng nhiều chưa có kết thành cơng mỹ mãn Các vấn đề đề tài là:  Tìm hiểu nguyên lý cân bằng, nghiên cứu động học, động lực học thiết bị bay dạng Quadrocopter  Xây dựng mơ hình hóa mơ hệ thống  Tính tốn thiết kế chế tạo mơ hình khí  Tính tốn thiết kế mạch điều khiển  Xây dựng thuật toán điều khiển  Đánh giá chất lượng mơ hình 1.2 Phƣơng pháp nghiên cứu Ứng dụng phương pháp luận điện tử tính tốn thiết kế chế tạo robot Ở phương pháp việc thiết kế có xét đến tính liên ngành tích hợp hệ thống, cụ thể:  Nghiên cứu tài liệu thiết kế có sẵn ngồi nước  Tính tốn thiết kế mơ hình hóa mơ để đánh giá chất lượng hệ thống loại trừ lỗi thiết kế  Thiết kế mơ hình tổ hợp dựa mơ hình ảo, bao gồm: mơ hình khí, mơ hình điều khiển, tích hợp hệ thống cảm biến  Thử nghiệm, đánh giá hiệu chỉnh 1.3 Phạm vi giới hạn nghiên cứu Do điều kiện tài hạn chế, làm việc thời gian ngắn khả kiến thức có hạn nên đề tài giới hạn điều kiện sau:  Nghiên cứu loại Quadrocopter cánh công suất nhỏ sử dụng động không chổi than  Sử dụng cảm biến góc gia tốc  Thời gian bay khoảng phút  Cho phép hoạt động phòng thí nghiệm  Điều khiển từ xa bán kính 50m  Lực nâng tối đa robot 1kg  Mục tiêu đề tài tập trung chủ yếu vào toán điều khiển cân 33 Hình 3.7 Sơ đồ nguyên lý mạch trung tâm Quadrocopter Vi điều khiển ATMEGA128 sử dụng xung clock tần số 16Mhz, dùng ADC 10-bit để đọc tín hiệu cảm biến, sau xuất tín hiệu điểu khiển tương ứng đến động qua kênh PWM độc lập 16-bit Hình 3.8 Atmega128 34 Những đặc tính bản: – ROM : 128 Kbytes – SRAM: 4Kbytes – EEPROM : 4Kbytes – 64 ghi I/O – 160 ghi vào mở rộng – 32 ghi đa mục đích – định thời bit (0,2) – định thời 16 bit (1,3) – Bộ định thời watchdog – Bộ dao động nội RC tần số MHz, MHz, MHz, MHz – Tần số tối đa 16MHz – ADC kênh với độ phân giải 10 bit (Ở dòng Xmega lên tới 12 bit ) – kênh PWM bit – kênh PWM lập trình thay đổi độ phân giải từ tới 16 bit – Bộ so sánh tương tự lựa chọn ngõ vào – Hai khối USART lập trình – Khối truyền nhận nối tiếp SPI – Khối giao tiếp nối tiếp dây TWI – Hỗ trợ boot loader – chế độ tiết kiệm lượng – Lựa chọn tần số hoạt động phần mềm – Đóng gói 64 chân kiểu TQFP – Điện : 4.5v - 5.5v – ATmega128 có tất 64 chân bao gồm cổng (port ) vào bit : PortA, PortB, PortC, PortD, PortE, PortF, PortG , tương ứng với 56 đường vào chân lại RESET, XTAL1, XTAL2, AVCC, AREF, PEN chân GND 3.4 Cảm biến GYRO: Trong Quadrocopter, hệ thống cảm biến quan trọng, cho hệ thống biết góc ghiêng vận tốc góc quadrocopter Yêu cầu hệ thống có độ đáp ứng nhanh để hệ thống kịp thời điều chỉnh để cân Hiện thị trường có nhiều loại cảm biến óc gia tốc, tách rời cảm biến góc, gia tốc tích hợp đầy đủ board mạch Để hệ thống mạch gọn gàng có đáp ứng nhanh, ta chọn gyro đơn trục EMC-03M, sử dụng gyro cho trục roll, pitch, yaw Gyro EMC-03M cho biết trạng thái Quadrocopter, cụ thể cho biết vận tốc góc tức thời theo trục x,y,z( pich, roll, raw) 35 Hình 3.9 GYRO EMC-03M Để Quadrocopter bay cân cần phải lấy tín hiệu xử lý tốt tín hiệu Gyro Đây vấn đề quan trọng thiết kế, chế tạo mơ hình bay quadrocopter Tham số cảm biến: Điện áp hoạt động (Vdc): 2.7-5.25 Vận tốc góc tối đa (độ/giây): +/- 300 Output (Vdc): 1.35 (vận tốc góc = 0) Tần số phản hồi (Hz): 50 max Nặng (g) : 2.4 3.4.1 Phân tích cảm biến gyro: Gyro cảm biến vận tốc góc Góc nghiêng theo phương x máy bay trạng thái góc theo phương x trạng thái trước cộng với tích phân vận tốc góc Ta có phương trình sau: Trong đó: giá trị góc nghiêng trạng thái thứ k+1 trạng thái góc nghiêng trạng thái trước vận tốc góc đo gyro trạng thái thứ k thời gian lấy mẫu độ trôi hệ số gyro bias Gyro DOF cho biết trạng thái Quadrocopter, cụ thể cho biết vận tốc góc tức thời theo trục x,y,z( pich, roll, raw) 36 Để Quadrocopter bay cân cần phải lấy tín hiệu xử lý tốt tín hiệu Gyro Đây vấn đề quan trọng thiết kế, chế tạo mơ hình bay Quadrocopter 3.4.2 Phân tích tín hiệu cảm biến Gyro: Hình 3.10 Giao diện test gyro Nhận liệu từ gyro: Dữ liệu nhận dạng gói 16byte Khung truyền nhận bắt đầu ký tự “A” tiếp 14 byte liệu, kết thúc ký tự “Z” 2byte liệu đầu counter trả có giá trị 16bit, giá trị 0, max 5533 2byte liệu Roll giá trị ADC 10bit Gyro có giá trị 0, max 1024 2byte liệu Raw giá trị ADC 10bit Gyro có giá trị 0, max 1024 2byte liệu Pich giá trị ADC 10bit Gyro có giá trị 0, max 1024 Hình 3.11 Đáp ứng gyro 37 3.5 Động BLDC điều tốc ESC: Trên thị trường có nhiều loại BLDC với công suất lực nhau, dây ta chọn loại 221210T 1400kv, lực nâng tối đa 1kg Động 2212-10T 1400kv loại outrunner, với vỏ rotor nam châm vĩnh cửu, stator lõi cuộn dây Hình 3.12 Động 2212-10T 1400kv Bảng thông số động 2212-10T 1400KV Cánh quạt cho Quadrocopter cần có loại : quay chiều kim đồng hồ (CW) quay ngược chiều kim đồng hồ (CCW) để triệt tiêu moment xoắn, ta dùng loại APC 8x4.5 phổ biến mơ hình Multi-rotor 38 Hình 3.13 Cánh quạt 8x4.5(CW) 8x4.5(CCW) Để động BLDC cần có điều tốc ESC (Electric Speed Controller) biến đổi điện áp chiều thành điện áp xoay chiều pha để cấp cho động ESC có ngõ vào để nối pin LithiumPolymer, ngõ điều khiển (1 dây điện áp 5v,1 dây mass,1 dây PWM) để kết nối với mạch trung tâm ESC chọn dùng mơ hình loại: Himodel 30A để phù hợp với cơng suất động (Dịng điện cực đại 25A) Hình 3.14 ESC Himodel 30A Thơng số kỹ thuật ESC Himodel 30A 39 Với thông số kỹ thuật trình bày trên, chu kỳ xung yêu cần đưa vào chân tín hiệu ESC 20ms, độ rộng xung từ 1.0ms đến 2.0ms Ngồi khoảng tín hiệu ESC không hoạt động Như giới thiệu phần trên, động điều khiển điều khiển tốc độ ESC Himodel 30A Với thông số kỹ thuật trình bày chương 2, chu kỳ xung yêu cầu đưa vào chân tín hiệu modul driver 20ms, độ rộng xung dương (duty cycle) từ 1ms đến 2ms Ngồi khoảng tín hiệu ESC không hoạt động Nếu đổi pha cho động quay ngược chiều Atmega128 hỗ trợ chân điều khiển PWM độc lập Việc sử dụng chân PWM vi điều khiển để điều khiển độc lập động với việc tùy biến thay đổi tốc độ động Khi tín hiệu đầu vào đưa tới vi điều khiển Atmega128 kênh lệnh tăng độ, duty cycle bắt đầu tăng giá trị theo cấp người lập trình quy định sẵn, 1ms, lên 1,2ms, , đến 1,5ms đặt giá trị vận tốc trung bình động đến 2ms đạt vận tốc max động cơ, sau chương trình phải khống chế giá trị max 2ms có bấm nút tăng độ cao giá trị duty cycle dừng mức 2ms Giá trị tăng duty cycle cấp đồng loạt giống cho chân PWM, động quay nhanh lên Lưu ý sử dụng không phép tăng giá trị duty cycle đột ngột ngiá trị cao khoảng 1ms – 2ms Ví dụ tăng từ 1ms đến 1,5ms Vì khả xử lý tín hiệu driver không đáp ứng Giá trị tăng duty cycle tăng từ từ nút bấm tăng tự động với khoảng thời gian giữ chậm hợp lý Tương tự vậy, nhận lệnh giảm độ cao, giá trị duty cycle giảm từ từ theo cấp khống chế giá trị 1ms Khi tín hiệu đầu vào đưa tới vi điều khiển Amega128 lệnh tiến thẳng, giá trị duty cycle cặp động đối xứng 1,2 thay đổi, giá trị duty cycle cặp động 3,4 giữ nguyên Cụ thể việc thay đổi giá tri duyty cycle, duty cycle cấp cho động giảm cấp duty cycle cấp cho động tăng cấp giá trị Đảm bảo momoen xoắn không đổi Tương tự với lệnh lùi thẳng, rẽ trái rẽ phải 40 Lệnh ngắt khẩn cấp sử dụng Quadrocopter lái, nhằm đảm bảo an toàn cho động cánh quạt Khi nhận lệnh này, giá trị duty cycle đưa giá trị 1ms 3.6 Thực nghiệm lực đầy động cơ: Sau trình kiểm tra đánh giá kết quả, nhóm đưa bảng tham chiếu giá trị lực nâng động tín hiệu điều khiển độ rộng xung PWM 3.15 Mơ hình test động 3.16 Bảng tham chiếu tốc độ động 41 Hình 3.17 Đồ thị đáp ứng lực đẩy động 3.7 Thuật tốn điều khiển: Hình 3.18 Cấu trúc điều khiền Đầu vào hệ thống vận tốc góc lấy từ gyro sau qua xử lý lọc kalman, tín hiệu điều khiển từ RX 42 Hình 3.19 Lƣu đồ thuật toán điều khiển 43 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ - ĐÁNH GIÁ 4.1 Kết Với mục tiêu đặt trình thực đề tài, qua trình làm việc đạt số kết nghiên cứu sau: – Nghiên cứu lý thuyết: + Đã có nghiển cứu nắm bắt cách tổng thể nguyên lý lý thuyết tổng quan thiết bị bay Quadrocopter – Phần thiết kế mơ hình: + Thiết kế, chế tạo khí hồn chỉnh mơ hình đảm bảo độ bền Thiết kế mơ hình thực xác kích thước tối ưu khối lượng (1000g), tận dụng nguồn thiết bị vật liệu có sẵn thị trường + Quadrocopter có khả chịu tải trọng tĩnh tải trọng động tốt Khả chịu moment xoắn, moment uốn đảm bảo Mơ hình đảm bảo u cầu kỹ thuật thẩm mỹ Tuy việc đưa thông số kết cấu khí cơng suất động dựa nhiều vào kinh nghiệm thực tế + Thiết kế, chế tạo mạch điều khiển: Mạch thiết kế phần mềm chuyên dụng Orcad, mạch trung tâm thiết kế nhỏ gọn có tính thẩm mĩ cao, kích thước mạch nhỏ gọn – Về điều khiển: + Xử lý cảm biến, lấy liệu xử lý liệu phục vụ cho việc điều khiển cân qua lọc số Kalman + Điều khiển động đáp ứng động chưa kịp thời, nguyên nhân ESC xung bị trễ đáp ứng thời gian dẫn đến cân Quadrocopter chưa tốt, chưa khắc phục quán tính bay Quadrocopter + Thiết kế thành công điều khiển từ xa với khoảng cách điều khiển 50m + Có kết hợp tối ưu pin, ESC, động cánh quạt nên sử dụng nguồn lượng với hiệu suất cao + Chương trình điều khiển viết hoàn chỉnh linh hoạt, cho phép thay đổi lực nâng Quadrocopter, điều khiển Quadrocopter cất cánh, hạ cánh, quay trái, phải, di chuyển sang trái, phải, trước, sau + Viết chương trình giao diện giao tiếp máy tính để phục vụ test điều khiển + Quadrocopter có khả tự nâng lên, đáp ứng cân 44 *Hình ảnh thực tế: Hình 4.1 Kiểm tra cân Quadrocopter Hình 4.2 Điều khiển Quadrocopter 45 Hình 4.3 Ảnh chụp đƣợc từ Quadrocopter độ cao 50m Hình 4.4 Ảnh chụp đƣợc từ Quadrocopter độ cao 30m 46 4.2 Hƣớng phát triển – Tích hợp hệ thống định vị tồn cầu GPS Sau Quadrocopter tự cân tự bay mà khơng cần người điều khiển mà phụ thuộc vào trạm điều khiển mặt đất thơng qua sóng WIFI Việc tích hợp thêm hệ thống định vị GPS bước giúp cho Quadrocopter trở nên linh hoạt q trình thực nhiệm vụ – Ngồi ra, việc tích hợp thêm số thiết bị phụ trợ phục vụ cho loại nhiệm vụ cần quan tâm việc lắp thêm camera cho Quadrocopter nhằm ghi lại đặc điểm địa hình thám hay cảm biến siêu âm để dị tìm mục tiêu… – Phát triển đề tài với ứng dụng quân sự, mang vác thiết bị quân – Hiện Việt Nam bắt đầu có nhu cầu loại đồ chơi cơng nghệ cao dạng Quadrocopter, việc nghiên cứu để hồn thiện thương mại hóa loại sản phẩm hướng phát triển tốt 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] http://www.en.wikipedia.org/wiki/Quadrocopter [2] Samir Bouabdallah, Pierpaolo Murrieri, Roland Siegwart, “Design and control of indoor micro Quadrocopter” [3] http://www.rctoys.com [4] Gabriel M Hoffmann (2005), “Multi-Agent Quadrocopter Testbed Control Design: Intergal sliding mode vs reinforcement learning”, IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems [5] Scott D Hanford, Lyle N Long, and Joseph F Horn (September 2005) “A Small SemiAutonomous Rotary-Wing Unmanned Air Vehicle (UAV)”, AIAA, Arlington,Virginia [6] http://www.enae.umd.edu/AGRC/Aero/history.html [7] http://www.eads.net/xml/content/OF00000000400005/8/98 [8] Paul Pounds, Robert Mahony, Joel Gresham (2004), “Towards Dynamically Favorable Quad-Rotor Aerial Robots”, Proceedings of the 2004 Australasian Conference on Robotics andAutomation, Canberra, Australia [9] Hoffmann, G., Rajnarayan, D.G., Waslander, S.L., Dostal, D., Jang, J.S., Tomlin, C.J (November 2004), “The Stanford Testbed of Autonomous Rotorcraft for Multi AgentControl (STARMAC),” roceedings of the 23rd Digital Avionics Systems Conference, Salt Lake City, Utah [10] Samir Bouadallah, Andre Noth and Roland Siegwart (September 2004), “PID vs LQ Control Techniques Applied to an Indoor Micro Quadrocopter,”Proceedings of 2004 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, Sendal, Japan [11] Ming Chen and Mihai Huzmezan (2003), “A Combined MBPC/ DOF Controler for a Quad Rotor UAV,” AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference and Exhibit, Austin, Texas, August [12] Erdinc Altu, James P Ostrowski and Robert Mahony (May 2004), “Control of a Quadrotor Helicopter Using Visual Feedback,” Proceedings of the 2002 IEEE International Conference on Robotics and Automation, Washington, DC USA [13] J Dunfied, M Tarbouchi and G Labonte (2004), “Neural Network Based Control of a Four Rotor Helicopter,” IEEE International Conference on Industrial Technology [14] H Goldstein (2002) et al., Classical Mechanics Addison Wesley [15] B Etkin and L Reid (1996), Dynamics of Flight: Stability and Control John Wiley and Sons [16] J Watkinson (2004), The Art of the Helicopter Elsevier [17] R Murray (1994) et al., A Mathematical Introduction to Robotic Manipulation CRC [18] S Arimoto (1996), Control Theory of Non-linear Mechanical Systems Oxford Science ... tiễn nghiên cứu đề tài Nếu sâu vào nghiên cứu người thực nắm bắt nhiều ý nghĩa khoa học đại áp dụng vào thực tiễn Từ luận điểm trên, nhóm thực chọn đề tài : “ Nghiên cứu ứng dụng Quadrocopter giám. .. Quadrocopter giám sát cứu hộ ” Thiết bị bay không người lái đa dạng Do đó, vào nghiên cứu thiết bị có nhiều vấn đề nghiên cứu khác Trong phạm vi đề tài này, người thực trọng tâm sâu vào nghiên cứu thiết... nghiên cứu, trường đại học, trung tâm nghiên cứu phát triển công nghệ giới sâu vào nghiên cứu phát triển ứng dụng thiết bị bay khơng người lái (UAV) có khả đáp ứng cách linh hoạt yêu cầu người Ngày