Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A cloud-based urban monitoring system by using a quadcopter and intelligent learning techniques

Khanmohammadi Sohrab, Samadi Mohammad

Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems

|

2022

|

Vol. 16, No. 2

11--19

EN

The application of quadcopter and intelligent learning techniques in urban monitoring systems can improve flexibility and efficiency features. This paper proposes a cloud-based urban monitoring system that uses deep learning, fuzzy system, image processing, pattern recognition, and Bayesian network. The main objectives of this system are to monitor climate status, temperature, humidity, and smoke, as well as to detect fire occurrences based on the above intelligent techniques. The quadcopter transmits sensing data of the temperature, humidity, and smoke sensors, geographical coordinates, image frames, and videos to a control station via RF communications. In the control station side, the monitoring capabilities are designed by graphical tools to show urban areas with RGB colors according to the predetermined data ranges. The evaluation process illustrates simulation results of the deep neural network applied to climate status and effects of the sensors’ data changes on climate status. An illustrative example is used to draw the simulated area using RGB colors. Furthermore, circuit of the quadcopter side is designed using electric devices.

2

Koncepcja algorytmu antykolizyjnego bezzałogowych statków powietrznych

Tatko Sebastian, Konatowski Stanisław

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2022

|

Vol. 71, nr 3

113--128

PL

Podstawą nowatorskiego algorytmu antykolizyjnego jest implementacja programowa umożliwiająca unikanie kolizji przez BSP z przeszkodami otoczenia, a także z innymi obiektami latającymi. W artykule wykorzystano uproszczone równania opisujące dynamikę czterowirnikowca ułatwiające modelowanie struktury symulacyjnej. Programowa realizacja modelu czterowirnikowca wraz z kontrolerem jest podstawą działania algorytmu antykolizyjnego. W układzie sterowania modelem zastosowano trójstopniowy kontroler proporcjonalno-całkująco-różniczkujący. Inspiracją powstałego programu jest oddziaływanie magnetyczne. Algorytm omijania przeszkód bazuje na pomiarze wartości kątowych i doborze proporcjonalnej siły wirtualnej. Siła odpychająca czterowirnikowiec od przeszkody jest parametrem zależnym od jego składowych prędkości liniowych, namiaru na przeszkodę oraz odległości od niej. Uzyskane mapy ciepła odzwierciedlają skalowanie wartości oraz kierunku oddziaływania siły odpychającej. Po zdefiniowaniu punktu docelowego oraz położenia przeszkody na pokładzie czterowirnikowca dokonuje się pomiaru niezbędnych parametrów oraz doboru współrzędnych korygujących kurs kolizyjny. Analizie poddano parametry lotu czterowirnikowca oraz współczynniki kontroli algorytmu antykolizyjnego. Poprawność działania programu została sprawdzona w sposób symulacyjny z wykorzystaniem licznych charakterystyk.

EN

The basis of the novel anti-collision algorithm is a software implementation that allows the UAV to avoid collisions with environmental obstacles, as well as with other flying objects. The paper uses simplified equations describing the dynamics of the quadcopter to facilitate the modelling of the simulation structure. The software implementation of the quadcopter model together with the controller is the basis for the operation of the anti-collision algorithm. The model control system uses a three-stage proportional-integral-differential controller. The inspiration of the resulting program is magnetic interaction. The obstacle avoidance algorithm is based on the measurement of angular values and the selection of a proportional virtual force. The force repelling a quadcopter from an obstacle is a parameter that depends on its linear velocity, bearing on the obstacle and distance to the obstacle. The heat maps obtained reflect the scaling of the value and direction of the repulsive force. After defining the target point and the position of the obstacle, the necessary parameters are measured and the collision course correcting coordinates are selected onboard the quadcopter. The flight parameters of the quadcopter and the control coefficients of the anti-collision algorithm were analysed. The correctness of the program’s operation was checked by simulation using numerous characteristics.

3

Design and analysis of a novel concept-based unmanned aerial vehicle with ground traversing capability

Kumar Ramanuj, Gour Surjeet S., Pandey Anish, Kumar Shrestha, Mohan Abhijeet, Shashwat Pratik, Sahoo Ashok K.

Acta Mechanica et Automatica

|

2022

|

Vol. 16, no. 3

169--179

EN

Unmanned aerial vehicle (UAV) is a typical aircraft that is operated remotely by a human operator or autonomously by an on-board microcontroller. The UAV typically carries offensive ordnance, target designators, sensors or electronic transmitters designed for one or more applications. Such application can be in the field of defence surveillance, border patrol, search, bomb disposals, logistics and so forth. These UAVs are also being used in some other areas, such as medical purposes including for medicine delivery, rescue operations, agricultural applications and so on. However, these UAVs can only fly in the sky, and they cannot travel on the ground for other applications. Therefore, in this paper, we design and present the novel concept-based UAV, which can also travel on the ground and rough terrain as an unmanned ground vehicle (UGV). This means that according to our requirement, we can use this as a quadcopter and caterpillar wheel–based UGV using a single remote control unit. Further, the current study also briefly discusses the two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) SolidWorks models of the novel concept-based combined vehicle (UAV + UGV), together with a physical model of a combined vehicle (UAV + UGV) and its various components. Moreover, the kinematic analysis of a combined vehicle (UAV + UGV) has been studied, and the motion controlling kinematic equations have been derived. Then, the real-time aerial and ground motions and orientations and control-based experimental results of a combined vehicle (UAV + UGV) are presented to demonstrate the robustness and effectiveness of the proposed vehicle.

4

Development of Adaptive Control for an Asymmetric Quadcopt

Beniak Ryszard, Gudzenko Oleksandr

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2020

|

R. 24, nr 3

29--35

EN

The paper presents an adaptive control algorithm for an asymmetric quadcopter. For determining the control algorithm, the identification was made, and an identification algorithm is presented in the form of a recursive method. The control method is realized using inverse dynamics, full state feedback and finally adaptive control method. The algorithms for the off-line and on-line identification of quadcopter model parameters are also presented. The paper shows the effectiveness of the selected algorithm on the example of the movement along a given trajectory. Finally, recommendations of the application of these different methods are made.

PL

W pracy przedstawiono algorytm sterowania adaptacyjnego dla asymetrycznego quadrocoptera. W celu określenia sterowania zrealizowano identyfikację parametrów i przedstawiono algorytm identyfikacji w formie metody rekurencyjnej. Metoda sterowania realizowana jest z wykorzystaniem dynamiki odwrotnej, przesuwania biegunów oraz sterowania adaptacyjnego. Zaprezentowano algorytmy identyfikacji parametrów modelu quadrocoptera w trybie off-line i on-line. W artykule przedstawiono skuteczność wybranych algorytmów na przykładzie ruchu wzdłuż podanej trajektorii. Na zakończenie artykułu przedstawiono zalecenia dotyczące stosowania różnych metod sterowania.

5

Synthesis of adaptive control for quadcopter

Gudzenko O.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Opolska

|

2017

|

z. 75

25--26

EN

In the paper, the problem of adaptive control of the asymmetric quadcopter’s motion along a given trajectory was solved. In addition, a recursive method for identifying model parameters was chosen. The methods were compared by standard deviation based on the criterion of inaccurate knowledge of the model’s parameters. The paper shows that the method works effectively in the selected conditions.

6

Użytkowy model matematyczny quadrocoptera do celów sterowania

Kusalewicz A., Armiński K., Zubowicz T.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2016

|

Nr 51

103--106

PL

Celem pracy jest budowa użytkowego modelu matematycznego quadrocoptera (QC) z uwzględnieniem urządzeń wykonawczych (UW) oraz identyfikacja jego parametrów. Zadanie identyfikacji sprowadzono do rozwiązania trzech zadań optymalizacji. Wynikiem prac jest model QC uwzględniający wpływ zmian napięcia zasilania na działanie UW.

EN

The goal of the paper is to deliver the utility model of quadcopter (QC) dynamics. The focus is on including the information of powersource voltage drop in actuator system model and its parameter identification. The identification problem is initially set up as an optimisation task in function space due to the impact of the actuators. Under the stated assumptions regarding the actuator system model the identification problem is consequently decomposed into three independent optimisation tasks defined in the model parameter space. The designed laboratory experiments deliver inputoutput data sets used to solve the proposed optimisation tasks. Solving the optimisation tasks results in an utility model for control design purposes that encompasses the nonlinearity of the actuator system and the effects of the powersource voltage drop. The latter is obtained by interpolation of the discrete results into the continuous voltage domain by line fitting under the stated assumption. The obtained model features are considered key factors for the control system design to follow in the future work.

7

Matematyczny opis dynamiki ruchu bezzałogowego statku powietrznego

Komorek A., Bieńczak R., Kowalik R.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2015

|

R. 22, nr 12

157--162, CD

PL

W artykule przedstawiono rozważania matematyczne dotyczące analizy dynamiki ruchu platformy latającej – quadocopter. Omówione w pracy zależności matematyczce zostały poddane badaniom symulacyjnym przeprowadzonych w środowisku Matlab/Simulink, w którym odwzorowano model obiektu latającego.

EN

This paper presents mathematical considerations for the analysis of the dynamics of movement of the platform year - quadocopter. Depending discussed in the been tested simulation conducted in an environment Matlb / Simulink, in which mapped model of a flying object.

8

Assisted teleoperation of quadcopters using obstacle avoidance

Mendes J., Ventura R.

Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems

|

2013

|

Vol. 7, No. 1

54--58

EN

Teleoperation of unmanned aerial vehicles often demands extensive training. Yet, even well trained pilots are prone to mistakes, resulting frequently in collisions of the vehicle with obstacles. This paper presents a method to assist the tele-operation of a quadrotor using an obstacle avoidance approach. In particular, rough map of the nearby environment is constructed using sonar sensors. This map is constructed using FastSLAM to allow tracking of the vehicle position with respect to the map. The map is then used to override operator commands that may lead to a collision. An unknown and GPS denied environment is considered. Experimental results using the USARsim simulator are presented.

9

Algorytm sterowania czterowirnikowcem

Barański P., Polańczyk M., Strumiłło P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 9

135-138

PL

W artykule omówiono prosty algorytm sterowania platformą latającą złożoną z czterech silników i śmigieł o stałym skoku. Stanowi to dużą zaletę w porównaniu do helikopterów gdzie wymagane są skomplikowane i drogie śmigła o zmiennym skoku. W algorytmie sterowania platformy zastosowano kontroler PID. Do pomiaru położenia platformy latającej wykorzystywany jest czujnik przyśpieszenia oraz żyroskop. Informacje z tych dwóch czujników są integrowane za pomocą filtracji Kalmana w celu uzyskania lepszej estymacji położenia platformy.

EN

The article presents a simple algorithm for controlling a quadcopter composed of four engines an constant pitch propellers. The algorithm is based on a PID controller. The posture of the quadcopter is estimated on the base of an accelerometer and a gyroscope. The data is integrated by a Kalman filter to achieve accurate estimates of the vehicle posture.