Usuari:Mcapdevila/Parrot AR.Drone

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
Infotaula d'aeronauParrot AR.Drone
Prototip del Parrot AR.Drone volant
TipusVehicle aeri no tripulat
FabricantFrançaParrot (empresa)
En serveiLas Vegas International Consumer Electronics Show any 2010 -
EstatEn servei
Operador/s
Recreatiu civil
Cost unitari295,98 (299,98 GBP) (US $ 299,99) [1]

El Parrot AR.Drone és un vehicle aeri no tripulat radiocontrol·lat d'ús recreatiu civil. Està propulsat per quatre motors elèctrics en configuració quadrocòpter i és similar en la seva estructura bàsica i aerodinàmica a altres models radiocontrolats, però es diferencia de tots ells en que compta amb un microprocessador i una sèrie de sensors entre els quals s'inclouen dues càmeres que li permeten captar el que passa al seu voltant, més un connector Wi-Fi integrat per tu per vincular-se a dispositius mòbils personals que comptin amb els sistemes operatius iOS, Android o Linux.[2] Això permet controlar el cuadricòpter directament amb el dispositiu mòbil, mentre es reben mitjançant aquest dispositiu les imatges i dades de telemesura del que els sensors del drone estan captant.

El drone va ser dissenyat originalment per a ser controlat mitjançant els productes d'Apple amb iOS com ara els iPhone, iPad i iPod Touch i per a dispositius Android. [3] Però com que l'empresa fabricant del drone va alliberar els applet de control sota codi obert aviat van aparèixer aplicacions per a altres dispositius com com el Samsung BADA i també algunes aplicaciónes no oficials per Symbian,[4] actualment hi ha disponible un paquet de desenvolupament oficial, de descàrrega lliure, que permet utilitzar el drone mitjançant d'una pc portàtil equipada amb Linux, [5] i hi ha un equip de desenvolupament de programari lliure que es troba treballant en una aplicació de control i un kit de desenvolupament (SDK) que opera en Windows utilitzant els APIs de . NET Framework. [6]

Un AR.Drone amb el casc per a interiors sent pilotat per un nen amb uniPhone, el control d'aquest drone civil es troba totalment assistit per l'ordinador de bord.

Especificacions[modifica]

El Parrot AR.Drone va ser presentat a la fira Las Vegas International Consumer Electronics Show (CES) l'any 2010. La seva estructura és molt senzilla i totalment modular permetent un recanvi molt simple de totes i cadascuna de les seves peces. Compta amb un esquelet o estructura de suport en forma de creu de tubs de fibra de carboni sobre la qual es munten tant els motors com la placa mare i la placa de navegació. El cos del drone és d'escuma de polipropilè que ofereix protecció contra els cops a tot el sistema electrònic i permet recuperar en cas que caigui sobre l'aigua ja que sura. No obstant això encara que el AR.Drone flota, no és amfibi, i és molt possible que pateixi danys de caure sobre l'aigua ja que tota la seva electrònica és sensible i no es troba impermeabilitzada. Finalment té una carcassa o casc de funcionalitat protectora i estètica feta de plàstic PA66 d'alta resistència. Per controlar les seves accions es connecta a un iOS, a un dispositiu Android oa un PC amb Wi-Fi i una aplicació de control. Compta amb dues càmeres que poden projectar a la pantalla del dispositiu. També té capacitat per reconèixer escenaris tridimensionals, compatibilitat amb jocs de vol de realitat augmentada, i un altímetre per ultrasons que permet entre altres coses que el Drone leviti completament estabilitzat o aterri automàticament en cas de pèrdua de senyal. [7]

Pilotatge[modifica]

Un AR.Drone amb el casc per a interiors que protegeix les hèlixs, posat sobre la seva caixa d'embalatge. S'hi pot observar els leds indicadors en verd, assenyalant que els motors han passat el control d'inicialització i es troba llest per volar.

Gràcies a les càmeres frontal i ventral i al sistema operatiu basat en linux del drone, aquest és capaç de transmetre el senyal de vídeo i les dades de telemesura al dispositiu mòbil que el controla. El pilot pot veure al dispositiu mòbil, el que veuen les càmeres del drone i rebre dades de telemesura com ara acceleració, altitud angle de actitud, tal com si estigués a la cabina del pilot.

En el sistema de control natiu basat en dispositius iOS o Android amb pantalla tàctil i acceleròmetres el pilotatge es realitza mitjançant d'un o dos joystick virtuals sobreposats a la pantalla de control de l'aplicació; aquests joistick són dirigits amb els polzes. També compta amb la possibilitat d'efectuar el control sobre la base dels acceleròmetres del dispositiu mòbil, això permet dirigir el drone de manera molt senzilla i intuïtiva simplement inclinant en un sentit o altre el dispositiu mòbil.

En els sistemes de control basats en PC, tant per Linux com per Windows el programari permet controlar el drone mitjançant un joystick físic o mitjançant un joypad.

El pilotatge es troba totalment assistit pel sistema operatiu del drone, que s'encarrega en tot moment de corregir altitud, actitud i desplaçament sobre la base de les dades rebudes pels sensors de bord, això permet seleccionar diferents maneres de pilotatge amb diferent grau de assistència basant-se en l'experiència i habilitat de cada pilot ia les condicions de l'entorn. L'enlairament i aterratge és vertical i totalment automàtic controlat completament pel sistema operatiu del drone.

El sistema operatiu del drone també assumeix el comandament del vehicle en cas que es produeixi una pèrdua del senyal Wi-Fi o si l'usuari rebi una trucada al dispositiu mòbil. En aquests casos el sitema operatiu pot optar per mantenir el drone suspès a una altura de sis metres o per aterrizarlo depenent d'una configuració preestablerta per l'usuari, en cas d'una trucada entrant el drone simplement roman suspès immòbil a la mateixa altitud a la qual es trobava en el moment de rebre la trucada.

L'autonomia és d'uns 12 minuts per un temps de càrrega de 90 minuts.

Sensors i unitat de mesura inercial[modifica]

El robot compta amb diversos sensors situats en un petit circuit imprès que es munta sobre l'esquelet del fibra de carboni i dins del casc de polipropilè, més concretament a la regió ventral, i que permet que tant el sistema operatiu del dispositiu , com el pilot rebin informació sobre els moviments en els 6 graus de llibertat que permet l'aparell.

Aquests dispositius de detecció de moviment es troben basats en una unitat de mesura inercial miniatura de tecnologia MEMS que proporciona les mesures de capcineig, balanceig i guinyada necessàries per al funcionament de l'aparell. Els mesuraments inercials s'utilitzen per a l'estabilització i assistència automàtica de vol. Són també necessaris per a la generació d'efectes de realitat augmentada realistes. Un telèmetre per ultrasò proveeix els mesuraments de distància a terra per l'estabilització automàtica de l'altitud i el control d'assistència de velocitat vertical [8]

Realitat augmentada[modifica]

Igual que el iPhone 3G, el AR.Drone incorpora funcions de realitat augmentada que permeten afegir elements virtuals perquè siguin mostrats a la pantalla al costat de la informació real. Més concretament, les imatges transmeses per la càmera frontal del UAV i les dades transmeses pels seus sensors permeten a l'aplicació de control del dispositiu iOS, per exemple, afegir enemics virtuals per matar, o per detectar a altres drones de manera que tothom pugui involucrar-se en un combat aeri multijugador en un escenari real o en un mitjà virtual.


Jocs de realitat augmentada[modifica]

L'empresa Parrot lliura el AR.Drone amb 2 jocs, un combat virtual anomenat "drone WAR" que pot funcionar en solitari i en mode multijugador i un demo anomenat "ROBOT" en què el jugador s'enfronta a un robot virtual.


Desenvolupament[modifica]

Parrot també ha llançat ARdrone.org un SDK per a desenvolupament de jocs que compta amb APIs de codi obert, per cridar l'atenció dels estudis creadors i d'altres desenvolupadors de jocs. [9] També hi ha un grup de programadors que es troben treballant en una versió de codi lliure i obert per a un kit de desenvolupament de programari basat en Windows i . NET Framework. [6]


Modding, Hacking i Tunning[modifica]

Un AR.Drone amb una lleugera personalització, la pintura de fàbrica s'ha reemplaçat per un color diferent i s'han agregat un parell de autoadhesius.

A causa de la extaordinaria senzillesa del disseny estructural del drone, a la seva configuració totalment modular i la facilitat amb què es pot desmuntar per complet i tornar a muntar (només requereix de dos tornavisos i una pinça per volanderes de seguretat tipus Seger) sumat al fet que el cos és de polipropilè expandit (un material que es pot treballar amb molta facilitat simplement utilitzant unes fulles i una mica de paper de vidre) més la gran potència dels motors que permeten que el drone pugui carregar una considerable quantitat de pes extra, sumat al fet que totes les peces del drone es poden adquirir per separat per a reemplaçar-les en cas de dany.

I per si fos poc sumat al fet que el sistema operatiu del drone es troba basat en linux i és de codi totalment obert. Tots això han contribuït per crear el nínxol propici perquè una enorme quantitat d'usuaris amb coneixements que van des de mínims fins summament avançats s'hagin dedicat a personalitzar els drones amb diferents modificacions.

Els moddings més senzills són simplement canviar la pintura de fàbrica agregant-li alguns autoadhesius, els més extrems modificant completament el sistema operatiu perquè sigui capaç de fer coses que originalment no estava dissenyat per fer. Entre els moddings més comuns es troben, per exemple, el reemplaçament de la bateria de fàbrica per una de més capacitat per permetre una major autonomia, l'eliminació de la major quantitat de pes superficial possible per augmentar la velocitat i el canvi de la càmera frontal nativa per una altra de major resolució.

També hi ha publicats a internet moddings que utilitzen una placa addicional arduino més unes petites modificacions en el sistema operatiu (hackings) per pilotar el drone amb un comandament de radiocontrol tradicional, [10] [11] o afegir un canal de dades addicional que permet, per exemple, connectar-li un GPS per generar un pilotatge totalment automàtic. [12] Cal destacar que l'empresa fabricant no cobreix la garantia en cas de modificacions personals.

Especificacions Tècniques[modifica]

Els tres models de fusselatge proveïts per l'empresa productora del Parrot AR.Drone.

Especificacions físiques[modifica]

  • Dimensions:
    • Amb casc: 52,5 x 51,5 cm
    • Sense casc: 45 x 29 cm
  • Pes:
    • 380 g amb la coberta del casc per a exteriors.
    • 420 g amb la coberta del casc per a interiors.
  • Velocitat de marxa (creuer): 5 m/s, 18 km/h.
  • Sostre màxim: Limitat per l'abast de la connexió Wi-Fi (entre 50 i 120 metres depenent de les condicions climàtiques.)
  • Abast màxim: Limitat per l'abast de la connexió Wi-Fi.
  • Autonomia de vol mitjana: 12 minuts

Sistema informàtic integrat[modifica]

Sistemes de guia inercial[modifica]

Sistema de seguretat[modifica]

  • Casc per a vol en interiors amb coberta per a les hèlix s.
  • Bloqueig automàtic de les hèlixs en el cas de contacte.
  • Bateria UL2054
  • Interfície de control amb botó d'emergència per aturar els motors.

Estructura aerodinàmica[modifica]

Motors i energia[modifica]

  • 4 motors sense escombretes, funcionant a 3.500 rpm amb una potència de 15 W
  • Bateria de ió de liti de 3 cel·les, capaç de lliurar 1000 mA/hora amb un voltatge nominal de 11,1 V, i que li permet una autonomia de vol d'entre 12 i 15 minuts.
  • Capacitat de descàrrega: 10C
  • Temps de càrrega: 90 minuts

Càmera frontal[modifica]

  • Càmera amb sensor CMOS de tipus gran angular de lent diagonal. 93 graus d'amplitud.
  • Resolució 640x480 píxels (VGA)
  • Resposta en Freqüència: 15 quadres/s.
  • Codificació i transmissió en viu d'imatges en cap al dispositiu IOS.

Càmera frontal altres possibilitats[modifica]

  • Detecció i identificació d'altres drones.
  • Estimació de la distància.
  • Validació de trets a naus enemigues, per combats aeris de realitat augmentada.
  • Distància de detecció de marques tridimensionals: 5 metres.
  • Sobreimpressió d'objectes virtuals.
  • Càlcul de marcadors dels objectes virtuals.
  • Distància de detecció: de 30 centímetres a 5 metres en la retroalimentació cap a la pantalla del dispositiu IOS.

Càmera ventral[modifica]

  • Càmera amb sensor CMOS d'alta velocitat de lent diagonal. 64° d'amplitud.
  • Resolució 176x144 píxels.
  • Resposta en Freqüència: 60 quadres/s.
  • És utilitzada com a sensor de desplaçament addicional, permet l'estabilització del drone fins i tot amb vent lleuger.

Altímetre per ultrasò[modifica]

  • Freqüència d'emissió: 40 kHz
  • Abast de 6 metres utilitzat per a l'estabilització vertical.

Premis[modifica]

El Parrot AR.Drone va rebre un premi CES 2010 Per innovacions per al maquinari de jocs electrònics.

Vegeu també[modifica]

Referències[modifica]

  1. ↑ http://ardrone.parrotshopping.com/es/p_ardrone_main.aspx
  2. ↑ How to extend ar drone wifi range using wifi router, 2012.08.02. 
  3. ↑ AR.Drone coming to Android, gets new multiplayer games, 2010.06.08. 
  4. ↑ «Control your own augmented reality aerial drone? There’s an app for that». [Consulta: 7 enero 2010].
  5. ↑ «Cuadricóptero AR.Drone». , 08-01-2010 [Consulta: 24 agost 2011]. «També pots controlar la AR.Drone Parrot des d'un PC amb Linux i una palanca de control amb el programari de navegació AR.Drone disponible de forma gratuïta per als desenvolupadors d'aplicacions.»
  6. ↑ 6,0 6,1 «AR.Drone Control App per a Windows and Microsoft. Net». , 10-12-2010 [Consulta: 25 agost 2011]. «Parrot itself does not yet offer a Windows SDK for the AR.Drone. That is why Stephen Hobley, Thomas Endres, Julien Vinel have been working on an. Net SDK and a Windows control application for the AR.Drone. ARDrone-Control-.net ha rebut una released last week and the source code is up on GitHub. The AR.Drone can be controlled through DirectX inputs, like joysticks as well as keyboard and the Wiimote. Display of camera video is supported and can be saved from the control application. Stephen has a short Demonstration up on Youtube in which he explains and demonstrates the various Possibilities of the control program.»
  7. ↑ «The iPhone: Now There 'sa Helicopter for That». Associated Press in the New York Times, 08-01-2010 [Consulta: 11 -01-2010].
  8. ↑ «Parrot AR.Drones specs». Chris Anderson from DIYDrones.com, 06-01-2010 [Consulta: 6 gener 2010]. «Parrot AR.Drones specs: ARM9, Linux, 6DoF IMU, Ultrasonics sensor, WiFi ... . WOW !»
  9. ↑ «El més cool en jocs de vídeo? És un aerolliscador». , 16-03-2010 [Consulta: 16 març 2010]. «This year s Game Developer 's Conference in San Francisco was flat-out upstaged by a hovercraft. The company that makes it, Parrot, calls is the AR Drone (the AR estands for Augmented Reality), but really, it hovers, and looks amazing doing it.»
  10. ↑ «Parrot AR Drone RC mod with Spektrum DX6i Transmitter». , 29-12-2010 [Consulta: 25 agost 2011].
  11. ↑ «AR.Drone RC mod extends flight range to 1.5 - 02/05 kilometers». , 21-08-2010 [Consulta: 25 agost 2011].
  12. ↑ «-ardrone Turning the Parrot AR.Drone into an autonomous UAV». , 04-04-2010 [Consulta: 25 agost 2011].

Enllaços externs[modifica]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Mcapdevila/Parrot AR.Drone
Obtingut de «https://ca.wikipedia.org/w/index.php?title=Usuari:Mcapdevila/Parrot_AR.Drone&oldid=31829590»