Plataforma giroscópica realizada mediante impresión 3D para el control de actitud y orientación de UAVs multi-rotor

Abstract

[Resumen] El presente trabajo muestra el desarrollo y construcción de una plataforma de tipo giróscopo de 3 ejes, enfocada para el análisis, síntesis y prueba de algoritmos de control de UAVs de tipo multi-rotor con una distancia entre ejes máxima de 25 cm. La estructura orbital se compone de piezas impresas en PET (polietileno), y diversos elementos estructurales y constructivos que permiten, entre otras funcionalidades: la alimentación externa del UAV, la transmisión de señales mediante comunicación USB, y la obtención de ángulos de giro absolutos de los diferentes ejes que lo forman. Este sistema pretende ser usado en docencia e investigación, debido a su robustez, replicabilidad, relativo bajo coste, y seguridad en su empleo. La plataforma permitirá adquirir conocimientos, y validar en laboratorio técnicas de modelado experimental y estrategias de control de actitud y orientación de UAVs multi-rotor.

[Abstract] This paper shows the development and construction of a 3-axis gyroscope-type platform, which allows the design and testing of control algorithms for multirotor-type UAVs. The orbital rings are made of pieces printed in PET (polyethylene); affixed slip rings provide the external powering of the UAV and the USB transmission of signals; a set of encoders measure the three rotation angles; the structure can hold up square frames with a maximum distance of 25 cm between rotor axes. It is remarkable its robustness, replicability, relative low cost and safety in its use. The system is intended to be used in teaching and research about experimental modelling and control engineering of multirotor UAVs.