VEÍCULO AÉREO NÃO TRIPULADO Demonstração e apresentação do voo de um veículo de multirotor.
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1 ESTADO DE MATO GROSSO ESCOLA ESTADUAL DESEMBARGADOR MILTON ARMANDO POMPEU DE BARROS ENSINO MÉDIO INTEGRADO EDUCAÇÃO PROFISSIONAL TÉCNICO EM INFORMÁTICA JADER JOSÉ DA SILVA WESLEY MARQUES DE OLIVEIRA VEÍCULO AÉREO NÃO TRIPULADO Demonstração e apresentação do voo de um veículo de multirotor. Colider - MT 2013
2 JADER JOSÉ DA SILVA WESLEY MARQUES DE OLIVEIRA VEÍCULO AÉREO NÃO TRIPULADO Demonstração e apresentação do voo de um veículo de multirotor. Orientadora: Prof.ª : Elizangela Mazei da Silva Colider - MT 2013
3 SUMÁRIO 1 TEMA OBJETIVOS Objetivo Geral Objetivos Específicos JUSTIFICATIVA METODOLOGIA REFERENCIALTEÓRICO VANT Multirotor TECNOLOGIA UTILIZADA LINK DE VIDEO TELEMETRIA GIMBAL FRAME GPS PLACA CONTROLADORA SENSORES DA PLACA CONTROLADORA SPEED MOTORES BRUSHLESS HÉLICES E ADAPTADORES Vatangens e desvantagens Vantagens Desvantagens CRONOGRAMA REFERÊNCIAS... 17
4 1 TEMA Veiculo aéreo não tripulado 2 OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GERAL Apresentar um veículo de multirotor não tripulado e seu comportamento, utilizando uma demonstração de voo, juntamente com dispositivos integrados ao mesmo para que de uma estação seja possível controlá-lo, e um sistema de link de vídeo para transmissão de imagens para a estação, criando assim uma imagem em tempo real possibilitando uma navegação orientada. 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Classificar tipos de veículos aéreos não tripulado Apresentar superficialmente a forma que mantém o veículo multirotor estabilizado Demostrar o multirotor em funcionamento dentro das medidas cabíveis (dentro dos paramentos do ambiente, montagem da estação.) 3 JUSTIFICATIVA A demonstração do multirotor visa apresentar ao público a facilidade que o mesmo trás, independente da situação imputada a ele, como situações aonde seres humanos não podem ser expostos. Além disso a utilização desta tecnologia para monitoramento de uma determinada situação, pode facilitar e evitar riscos. Como visualização de áreas de queimadas, vazamentos de produtos químicos e tóxicos, ou simplesmente para visualização de áreas para venda.
5 4 METODOLOGIA Coleta de informações As informações foram coletadas através de pesquisas na internet, em revistas e livros. Analise do estudo Com as informações obtidas através da coleta de informações, analisamos e discutimos os conceitos mais adequados para se integrar no projeto em questão. Elaboração de um projeto escrito Depois de discutido o assunto nós elaboramos um projeto teórido onde consta todo os conceitos filtrados dos estudos. Projetar a estrutura com base nos estudos Figura: Frame com braços para instalação dos motores e pernas.
6 Figura: Controladores de velocidade (Speed). Figura: Motores Brushless.
7 Figura: Hélices e adaptadores respctivos. Figura: Bateria 5000mha LIPO e alerta sonoro de bateria fraca.
8 Figura: Motor instalado no braço do frame. Figura: Controlador de velocidade instalado no braço do frame.
9 Figura: Gimbal para estabilização da câmera em pleno voo. Figura: Placa controladora, Xbee e GPS.
10 Figura: Receptor. Figura: Suporte do GPS.
11 Figura: Placa controladora, Xbee, Receptor, Gps, instalados no frame. Figura: Gimbal instalado na parte inferior do frame.
12 Figura: Hexacoptero pronto para voo. Integração de um sistema de link de vídeo Para ter um maior controle sobre o VANT, foi instalado no frame um sistema de link de vídeo, juntamente com os adereços necessários, tornando assim possível uma transmissão de vídeo em tempo real. Figura: Transmissor e receptor de vídeo.
13 Concluir projeto Com a elaboração do projeto foi possível ampliar o conhecimento dos integrantes do projeto. 5 REFERENCIALTEÓRICO 5.1 VANT Também conhecido como DRONES, UAV representam uma classe de veículos que não necessitam de pilotos embarcados no mesmo. Para controla-los é necessária a criação de Waypoints para navegação, ou base de radio transmissor para guia-los. Normalmente esse tipo de veiculo é utilizado para vigilância. 5.2 MULTIROTOR Diferentemente do Helicóptero o multirotor utiliza hélices de ângulos não variáveis, é uma plataforma bem mais simples, já que utiliza bem menos plataformas mecânicas, só que em compensação utiliza vários sensores e processadores para a monitoração do voo TECNOLOGIA UTILIZADA O multirotor com utiliza a plataforma arduino no qual são inseridos vários sensores que fazem o controle e monitoramento de situações do voo. Contando com uma filmadora e um sistema que transmite a imagem em tempo real para estação base, onde tem-se total controle dos parâmetros do voo LINK DE VIDEO Para que um multirotor se torne um veiculo Vant é necessário que o mesmo tenha um Link de vídeo que se basei em: Uma câmera instalada no frame do mesmo, um transmissor de vídeo (o transmissor a ser escolhido tem total dependência com as condições de uso do mesmo), receptor de vídeo, ajustado na
14 mesma frequência de seu transmissor um monitor para visualizar as imagens transmitidas. Foi utilizado um sistema de 1.2 Ghz com 2w de potência TELEMETRIA Funciona bem parecido com um link de vídeo, mais, no entanto ao invés de imagens, ele envia todas as informações sobre Altitude, longitude, latitude, nivelamento da estrutura, Etc... além de enviar informações da estrutura ele também é capaz de enviar dados da base, oque permite controlar remotamente a estrutura. Utilizamos nele o modelo Xbee de 1 mw GIMBAL Estrutura que tem a função de corrigir as inclinações da estrutura, permitindo assim um melhor posicionamento da câmera. No nosso projeto o gimbal foi feito pelo nosso próprio grupo com alguns servos motores e madeira balsa FRAME Estrutura que suporta todas a tecnologias e adereços necessários para o voo e monitoramento GPS Equipamento que tem a função de se comunicar com os satélites, e através do mesmo informar para a placa controladora à Latitude e Longitude, em forma de dados PLACA CONTROLADORA Item eletrônico que gerência os dados enviados a ele, e os repassam de forma já processada para os Speeds, Telemetria. A placa controladora funciona como uma pequena CPU que trabalha com um processador Atmega, e mesmo código da plataforma arduino. A placa foi adquirida na HobbyKing.
15 SENSORES DA PLACA CONTROLADORA Barômetro: Identifica a pressão atmosférica, que consequentemente consegue identificar a altitude. Acelerômetro: Mede a aceleração da plataforma Giro: mede a inclinação da plataforma SPEED PWM. Permite Controlar a velocidade de motores Brushless através de pulsos MOTORES BRUSHLESS Classe de motores que não utilizam escova, tem um desempenho maior por parte de autonomia, rotação e torque HÉLICES E ADAPTADORES São do tipo comum e reverso (para que uma possa compensar o giro da outra). Adaptadores permitem a conexão da hélices aos motores. 5.3 VATANGENS E DESVANTAGENS Vantagens Monitoramento aéreo acessível a pessoas de baixa renda Venda de propriedades Acesso a lugares perigosos Desvantagens Tecnologia com pouca publicidade
16 6 CRONOGRAMA LEITURAS CONSTRUÇÃO Dos slides Construção do protótico Elaboração do texto Apresentação aos alunos Apresentação final Fev mar abril Maio junho julho agosto X X X X X X
17 REFERÊNCIAS Araújo, Flipe. Veiculo aéreo não tripulados. Disponível em < Acesso em: 01 Abril Rocha, Camila. Veiculo aéreo não tripulados.. Disponível em < Acesso em: 10 Abril Sá, Nelson. Veiculo aéreo não tripulados.. Disponível em < Acesso em: 12 Abril Batista Camargo Junior, João. Veiculo aéreo não tripulados.estudo de veículos aéreos não tripulados baseado em sistemas multi-agentes e sua interação no espaço áereo controlado.. Disponível em < Acesso em: 21 Abril Sá, Nelson. V,Projeto aerodinâmico, estabilidade e controle de um veículo aéreo.. Disponível em < editora.unoesc.edu.br/index.php/acet/article/download/1515/pdf> Acesso em: 05 Março Silva Reis, ícaro. Construção de um veiculo áereo não tripulado.. Disponível em < Acesso em: 12 Abril. 2013
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