Sistema de navegación autónoma de micro vehículos aéreos en entornos internos de edificaciones conocidas para cumplimiento de misiones

Abstract

El proyecto de investigación consiste en el desarrollo de un sistema de navegación autónoma basada en visión por computador al interior de una vivienda mediante el uso de un micro UAV Parrot Bebop2. El sistema consta de tres partes, la planificación de camino entre dos puntos, los cuales son establecidos mediante la selección de un punto de partida y destino en un plano escalado de pixeles a metros que representa el interior de la vivienda, utilizando algoritmos de búsqueda como RRT (Rapidly-exploring Random Trees) y A* (A-star). La segunda es realizar el modelamiento servo visual de la planta y diseño de los controladores PID para los ejes Pitch (desplazamiento lineal en el eje x) y Yaw (desplazamiento angular sobre el eje z), mediante la extracción de puntos característicos con el algoritmo ORB (Oriented FAST and Rotated BRIEF), correspondencia de puntos y transformaciones geometricas que se traducen a estimación de movimiento mediante fotogramas consecutivos, las cuales son procesadas por la estación terrestre que es una PC. La tercera parte consiste en la implementación del controlador que permite el seguimiento de la ruta generada. Además, para la identificación de zonas accesibles se utiliza marcadores ArUco que sirven a su vez de sistemas de referencias y plataformas de aterrizaje para el UAV. La evaluación del sistema desarrollado se realiza al interior de una vivienda en diferentes condiciones de iluminación y con diferentes rutas.