Dissertação

{en_GB=Rescue Using Constrained Drone Formations: High Agility Robot for Aerial Military Body Evacuation} {} EVALUATED

{pt=Avanços tecnológicos e guerra sempre tiveram uma visível correlação ao longo da história da humanidade. De algo simples como fita cola a grandes invenções como a internet, muitas das melhores criações do Homem nasceram ironicamente da sua inclinação para a destruição. O drone é uma destas tecnologias, tendo visto grandes avanços na última metade do século passado. Enquanto estes já são comuns no paradigma de guerra moderno, o reabastecimento das linhas da frente ou a evacuação médica continuam a ser frequentemente executadas por outros operadores humanos, sob constante perigo. Esta dissertação pretende apresentar uma solução: Uma formação de UAVs especificamente desenhados para agir nestas condições severas, onde serem abatidos é uma possibilidade real. Este grupo terá de se adaptar em tempo real a mudanças drásticas nas suas condições de voo. A tese foca-se na necessidade desta formação ser capaz de se reorganizar e completar o seu objectivo com menos agentes que os que tinha no início, enquanto possivelmente partilhando uma carga. Como tal, há uma restrição no desenho do padrão de voo do grupo: tem de seguir regras que favoreçam o transporte de uma carga comum. A solução tem de ter em conta que nestas situações específicas a posição relativa entre cada agente deixa pouco espaço de manobra. Um controlador baseado em múltiplos PIDs foi criado para um quadcopter, trabalhando em conjunto com um piloto automático, também este original, que transporta efectivamente um drone de um ponto A a um ponto B, incluindo descolagem. Tem a capacidade de pairar (...) , en=War and technological advancements have always had a visible correlation throughout human history. From something as simple as duct tape, to huge game-changing inventions such as the internet, many of humanity’s greatest creations were ironically born from their inclination towards destruction. The drone is a warborne technology that has seen great breakthroughs during the later half of the past century. While drones are already part of the modern battlefield scenery, front-line resupplying and medical evacuation are still often performed by human operators and under dangerous circumstances. This dissertation showcases a possible solution: A formation of UAVs specifically tailored to act in these harsh environments, where being shot down is a very real possibility. The group is to adapt in real time to drastic changes in its flight condition. This thesis focuses on the need for this flight formation to be able to rearrange itself and fulfill its goal with less agents than it had at mission start, while possibly sharing a payload. As such, there’s a restriction to the group’s flight pattern: it has to follow rules favouring the transportation of a common cargo. The solution has to take into account that, in these specific situations, the agents’ relative positions to each other leave very little room for maneuver. A Multi-PID based quadcopter controller was created, working in tandem with an originally designed autopilot that effectively drives the drone from point A to point B, including takeoff. It offers hovering capabilities, has built-in error correction and shows tolerance to (...)}
{pt=Drone, UAV, Formação, Transporte de carga Multi-agente, Controlador PID, en=Drone, UAV, Flight Formation, Multi-UAV load transportation, PID controller}

Julho 1, 2019, 16:0

Orientação

ORIENTADOR

João Fernando Cardoso Silva Sequeira

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar