ARGOS: cuadricóptero non tripulado

ArgosUnha das liñas de investigación na actualidade é o da intelixencia artificial aplicada a substituír un traballo repetitivo dunha persoa polo dunha máquina que traballe con autonomía. Ademais, se ese traballo require un desprazamento grande e chegar a lugares difíciles, conseguir unha máquina para realizar estas tarefas tería unha aceptación extraordinaria no mercado empresarial. Por isto, un grupo de mozos estudantes de ciclos de electrónica e informática de Vigo decidiron deseñar un cuadricóptero que, ademais de poderse teledirixir, poida, no futuro, facer traballos de maneira autónoma.

O proxecto chámase ARGOS e o seu obxectivo principal é crear un vehículo aéreo non tripulado (UAV) capaz de voar de forma totalmente automática en interiores. Isto supón un reto técnico importante: é necesario conseguir que o aparello sexa capaz de estabilizarse, detectar obstáculos, localizarse a si mesmo nun espazo pechado e elaborar un plano dese espazo para poder desprazarse. O vehículo elixido para facelo é un cuadricóptero, unha aeronave de pequeno tamaño (50 cm de envergadura e 900 gramos de peso) con catro hélices. Este tipo de aparellos xa se están a usar en moitos eventos, a orixinalidade reside en que será autónomo (isto é complexo e innovador).

O proxecto iniciouse en xaneiro de 2013. A primeira parte do traballo consistiu en realizar un deseño de concepto: como se pode solucionar o problema? Foron varias semanas esbozando ideas, buscando posibles solucións, descubrindo novos problemas que se presentaban. Un bo adestramento práctico de traballo en equipo. Ao mesmo tempo, asistiron a varias sesións teóricas para coñecer os fundamentos e as ferramentas que terían que empregar.

As tarefas estaban repartidas en: deseño mecánico, sistemas, electrónica e programación. As sesións de traballo tiñan lugar habitualmente os sábados, cun tempo dedicado á presentación dalgúns aspectos teóricos necesarios para o desenvolvemento do proxecto e moito traballo práctico. Nesta primeira fase, amais, o grupo construíu moitos dos elementos necesarios a man: un acelerómetro, un GPS, dispositivos de telecomunicación etc. 

A segunda fase do proceso dedicouse a montar unha cámara de vídeo estabilizada, deste xeito o cuadricóptero poderá filmar vídeos de maneira profesional. Ao mesmo tempo, o grupo de software conseguiu programar o protocolo de comunicacións para control e seguimento. A estación de control, o computador desde o que podería controlarse en todo momento o aparello, xa é capaz de falar e escoitar a aeronave por radio.

Pola súa banda, o grupo de deseño mecánico modificou a estrutura do vehículo para instalar os sensores, para utilizar unha batería máis potente e para integrar unha cámara de vídeo cun sistema de movemento que permite orientala en todas as direccións. Á súa vez, varios participantes están a aprender a manexar o cuadricóptero manualmente, tarefa importante para as probas de voo, e a manexalo desde a estación de control. 

A pesar desta organización do traballo por grupos, todos eles realizaron outra tarefa nada fácil: entender como se controlan os motores para dar estabilidade ao vehículo en voo. Aínda que, polo momento, están a traballar en elementos externos ao -cerebro- do cuadricóptero, entender como voa é necesario para integrar estes sistemas.

Na actualidade, os participantes desenvolveron xa varios elementos importantes. Conseguiron integrar e programar un sensor de distancias baseado en ultrasóns que se usa para medir a distancia ao chan, ao teito e ás paredes do recinto, así como para detectar obstáculos. Xa fixeron as primeiras probas de voo deste sensor cun éxito completo: actualmente ARGOS é capaz de medir distancias cunha precisión de 1 cm. O paso seguinte é modificar a electrónica do vehículo para colocar varios sensores deste tipo nas orientacións adecuadas.

A navegación autónoma é de especial interese en aplicacións de busca e rescate dentro de edificios, así como en misións interplanetarias nas que se require certo coñecemento da superficie e, ao mesmo tempo, unha cobertura ampla. Estas dúas contornas operativas defínense como obxectivos prioritarios do proxecto.


Máis información sobre ARGOS: cuadricóptero non tripulado:
Presentación do proxecto ARGOS en Xuventude Galicia.net 2013, en Vimeo e en YouTube 

ARGOS II Primeiro voo, en YouTube