Dissertação

{en_GB=Indoor Drones} {} EVALUATED

{pt=Os drones são utilizados em vários campos da indústria, como por exemplo a cinematografia ou agricultura. O desenvolvimento de drones tem sido uma área restrita para pessoas com pouco conhecimento em programação e eletrônica. O objetivo deste projeto é criar um ambiente de desenvolvimento de drones para as aulas de laboratório no Instituto Superior Técnico. Com o ambiente de desenvolvimento criado, espera-se a criação e um sistema de evasão de obstáculos e um guia de laboratório servindo de introdução para o ambiente de desenvolvimento criado. O projeto começa com uma pesquisa sobre as atuais ferramentas de desenvolvimento, de sistemas de evasão de obstáculos, seguida de uma pesquisa de drones atualmente existentes no mercado, a partir da qual o AR.Drone 2.0 é selecionado para ser utilizado neste projeto. O ambiente de desenvolvimento proposto é composto das linguagens de programação JavaScript e Python, da framework Node.js e das bibliotecas ar-drone e gpiozero. Um Raspberry Pi Zero W é usado para dar a possibilidade de adicionar novos componentes ao drone. O sistema de evasão de obstáculos é implementado com 4 sensores ultrassônicos. Os testes mostraram que o drone só consegue evitar obstáculos que estão em vista direta com o sensor. Para apresentar aos alunos o ambiente de desenvolvimento para drones, foi criado um trabalho de laboratório, onde são detalhados os passos para a instalação de diferentes ferramentas e é pedido para implementar um sistema simples de medição de distância com o sensor ultrassônico montado na parte superior do drone., en=Drone development has been a restricted area for people with little knowledge of programming and electronics. Drones provide a great opportunity for learning. Teachers can use drones to ignite student’s imagination and improve learning engagement. With drones, students can explore different branches of computer science, physics and mathematics. The aim of this project is to create a drone development environment for laboratory IT classes at Instituto Superior Técnico, with a given drone; an obstacle avoidance system with the development environment; and an introductory lab work. This project starts with a research into current open source development tools and obstacle avoidance systems, followed by a research of existing drones, from which the AR.Drone 2.0 is selected for this project. The proposed development environment is primarily composed of the JavaScript and Python programming languages, Node.js framework and ar-drone and gpiozero libraries. A Raspberry Pi Zero W is used to give the ability of adding new components to the drone. The obstacle avoidance system is implemented with 4 ultrasonic sensors. The tests showed that the drone could only avoid obstacles that were in almost direct path with the ultrasonic sensor. This is due to the small detection angle (15º) of the ultrasonic sensor. To introduce the students to the created drone development environment, a lab work was created with the goal of setting up the drone, install the necessary tools, and to implement a simple distance measurement system with the ultrasonic sensor mounted on top of the drone.}
{pt=Drone, AR.Drone 2.0, Ambiente de Desenvolvimento, Evitação de obstáculos, en=Drone, AR.Drone 2.0, Development Environment, Obstacle Avoidance}

Novembro 25, 2019, 15:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Alberto Manuel Ramos da Cunha

Departamento de Engenharia Informática (DEI)

Professor Auxiliar