Treballs premiats

Mètodes de Control alternatius: Una visió tecnològica

Mètodes de Control alternatius: Una visió tecnològica

Detall

Àmbit temàtic: ENGINYERIA I ARQUITECTURA
Edició: Premiats 2017

Centre: Institut de Deltebre, Deltebre
Autor/s autora/es: Pere Caballero Bertomeu
Nivell educatiu: Segon de batxillerat
Tutors/es: Òscar Castell Marcos


Compartiu aquest projecte

Objectius

En aquest treball introduiré algunes d’aquestes noves tecnologies per controlar un sistema UAV, que disposa d’un sistema de control de llaç tancat molt potent i provat. Aquests sistemes, tradicionalment, s’han manipulat utilitzant mecanismes de ràdio control (RC) analògics. La meva proposta és introduir els sistemes de manipulació per joystick, per teclat i ratolí amb una interfície gràfica d’usuari per ordinador i, finalment, el seu control per veu. Com a perspectiva de futur, es proposa incloure posteriorment el control usant sensors de moviment, per mig d’un dispositiu kinect, i a partir d’un casc BCI (Brain Computer Interface), per controlar el prototip amb els senyals emesos pel cervell humà.
Per fer-ho es pren un sistema UAV quadricòpter, el qual s’ha dissenyat i construït des de zero, que s’ha de controlar a distància per un operador mitjançant una aplicació per ordinador, amb una connexió remota TCP/IP o/i mitjançant un sistema de ràdio freqüència. El prototip ha de ser capaç de mantenir un vol estable de llarga durada, transmetre vídeo en temps real i permetre la manipulació del sistema amb mètodes de control alternatius. Per ‘humanitzar’ la manipulació del dron s’han incorporat diferents sistemes de manipulació dels controls des del controlador humà, com són: el control per teclat i ratolí, per mig d’una interfície gràfica amigable, el control amb un dispositiu de vídeo joc i, també, utilitzant ordres de veu.

Metodologia

Per desenvolupar el projecte he posat en pràctica el procés tecnològic amb l’objectiu de crear un sistema basat en l’ús del programari lliure que permeti el control del dispositiu proposat i demostri la viabilitat del projecte. Per arribar a aquest primer objectiu, he fet una recerca bibliogràfica prèvia per entendre el funcionament i la història dels drons, el seu control, el seu telecontrol i informar-me de tots els processos que es requereixen fins arribar a crear un prototip operatiu.
Els objectius secundaris s’han assolit en donar una explicació clara i extensa del concepte actual d’aquests tipus de sistemes i dels treballs fets per altres autors per garantir la qualitat dels desenvolupadors i, finalment, desenvolupant un prototip operatiu del sistema complert de maquinari i programari, la seva avaluació i el plantejament de propostes de futur per millorar la tecnologia implicada.
Per confeccionar la memòria he seguit dues metodologies: l’explicativa, per desenvolupar la part teòrica, i la didàctica, per explicar els diferents conceptes d’informàtica i programació implicats en la realització del projecte i del programari.
Per dur a terme la part pràctica, s’ha aplicat el procés tecnològic: anàlisi de la necessitat, recerca de solucions, proposta de solució i disseny, realització del projecte i avaluació de la solució proposada. Posteriorment, s’han fet propostes de millora per corregir deficiències observades durant el procés tecnològic. Aquest fet ha reactivat de nou el procés tecnològic.
Finalment, un cop realitzada la tasca de recerca i la part pràctica, he plantejat les conclusions obtingudes que inclouen l’opinió personal, l’avaluació i les perspectives de futur del projecte.

Conclusions

Cadascuna de les etapes desenvolupades en aquest projecte ens ha permès extreure conclusions
particulars. Per una banda, haver aconseguit confeccionar el prototip final del nostre dron ens n’ha fet conèixer totes les seves parts, components i la seva interrelació en un sistema electrònicmecànic complex.
El fet de confeccionar un programari per controlar el dron i els resultats obtinguts en fer-ho ens indiquen que la possibilitat d’apropar el control d’aquest sistemes a un ús quotidià està a l’abast de qualsevol persona que vulgui fer-ho.
La millora en l’ergonomia del control obtinguda, al permetre el control del prototip per mig de sistemes molt més propers a les persones,així ens ho ha indicat. D’altra banda, el fet d’haver pogut desenvolupar el nostre propi programari i que aquest sigui de codi obert, lliure i gratuït, suposa una baixada de preu considerable en el sistema de control final, el que ens porta a pensar que, si les empreses del mercat dedicades a aquesta indústria basessin els seus productes en el programari lliure, el mercat d’aquest tipus d’aparells s’abaratiria, de tal manera que, gran part de la societat, podria adquirir-ne un amb un preu més modest, amb la qual cosa, el seu preu estaria condicionat únicament per les especificacions de maquinari.
El fet d’haver creat el nostre prototip i l’aplicació que el controla a un preu assequible ens demostra que aquesta tecnologia pot arribar a estar a l’abast de gran part del mercat domèstic, com per exemple, petites i mitjanes empreses, als que pot arribar a ser de gran utilitat, empresaris professionals autònoms, organitzacions dedicades a la seguretat i, fins i tot, la gran massa de consumidors.