Painel de Controlo para UAV

A plataforma de simulação possui vários painéis que permitem configurar uma série de pa- râmetros para a realização de voos e de missões. Estes encontram-se devidamente explicados e detalhados em [Silva, 2011].

Para este projeto, para além dos painéis já existentes, desenvolveu-se um novo denominado por UAV Configuration. O autor seguiu a disposição presente na Fig.5.19.

Figura 5.19: Painel para a configuração do UAV virtual na plataforma de simulação

Este painel permite testar várias funcionalidades da plataforma de simulação, relativamente aos UAVs. O bloco UAV Agents do painel é um dos mais importantes pois, para além de conceder

a possibilidade de trabalhar com UAVs no sistema, permite escolher qual o agente (Agent ID) que funcionará como digital twin, ou seja, selecionar o agente que será o quadcopter virtual e que poderá, consoante o modo escolhido, experimentar sensores, motores ou movimentos. Neste momento, apenas é possível ter no sistema um digital twin contudo, é possuir expandir o número de digital twins através de algumas alterações no sistema (tratamento da porta de acesso e sincronismo entre as threads dos UAVs virtuais). Inclui-se uma pequena feature que permite que os vários UAVs virtuais comuniquem uns com os outros através do AgentService. Esta comunicação foi explicada e abordada na secção5.3.1.2.

No bloco UAV Mode Configurations é escolhido um dos três modos já abordados na secção anterior de modo a configurar o modo sobre o qual o sistema avaliará o desempenho dos UAVs.

Por fim, é mostrado o bloco Serial Port Configurations que permite selecionar a porta sobre a qual serão enviados comandos e receber informação do quadcopter real. É possível testar a conexão à porta selecionada. Para se saber qual a porta responsável pela receção de dados externos e envio de comandos convém utilizar a ferramenta arduino IDE.

Resultados

Neste capítulo são detalhados todos os testes realizados e resultados obtidos durante o de- senvolvimento do presente trabalho. São abordados os testes realizados em dois níveis: voo do quadcopter e integração do mesmo na plataforma de simulação. Procurou-se também referir al- guns aspetos externos que podem afetar o desempenho do sistema.

6.1

Testes ao voo do Quadcopter

Na presente secção serão discutidos os testes efetuados a vários componentes que permitem realizar o voo do quadcopter. Para além disso, serão debatidas algumas condicionantes que po- dem influenciar negativamente o voo do mesmo, acompanhadas por algumas soluções que podem ajudar a suavizar ou anular alguns comportamentos.

Vários testes foram realizados no âmbito do voo do quadcopter: • Inputs do rádio transmissor FlySky FS-i6;

• ESCs e sentido dos motores; • Giroscópio;

6.1.0.1 Testes ao rádio transmissor FlySky FS-i6

Nesta fase procurou-se verificar se os comandos enviados pelo rádio transmissor FlySky FS-i6 eram captados pelo recetor FlySky FS-IA6 do quadcopter, e se de facto estes comandos correspon- diam aos movimentos certos, ou seja, thrust, yaw, roll e pitch. Para esta verificação, recorreu-se ao software criado por Joop Brokking [Brooking, 2015].

Antes de testar o rádio transmissor, houve a necessidade de se carregar no arduino UNO do quad- copter, o ficheiro “YMFC-3D_receiver.ino”. Existe uma outra alternativa para testar os comandos enviados pelo rádio transmissor através do carregamento do ficheiro “YMFC-AL_esc_calibrate.ino”.

Tanto a utilização de um como de outro permite testar a ligação do rádio transmissor com o recetor de sinal do quadcopter; contudo, a diferença entre os dois reside na forma como se procede o teste do mesmo. Enquanto que no “YMFC-3D_receiver.ino” basta testar os comandos com o rádio transmissor e com monitor de série do arduino IDE, com o “YMFC-AL_esc_calibrate.ino” é necessário enviar o caracter “r” no monitor de série do arduino IDE para se aceder ao painel de testes dos sinais enviados pelo rádio transmissor.

Figura 6.1: Estado inicial do rádio transmissor FlySky FS-i6

Quando se inicia o teste para verificar se o recetor FlySky FS-IA6 capta os sinais, o rádio transmissor apresenta a disposição da Fig.6.1, ou seja, com os dois manípulos centrados (objetos que estão rodeados com um círculo branco).

Os sinais testados foram o thrust, yaw, pitch e roll. Todos estes sinais apresentam valores entre os 1000 e 2000 (valores escolhidos pelo autor do software e que estão relacionados com o alcance do recetor e transmissor rádio) e influenciam a intensidade do sinal enviado.

Figura 6.2: Monitor de série com os sinais rececionados pelo quadcopter, quando todos os sinais são alterados

Através do arduino IDE obtiveram-se os resultados da Fig. 6.2. Nesta, verificamos que o intervalo de valores que os sinais do rádio assumem é de facto entre os 1000 e 2000. Observa- se ainda que houve oscilações nos diferentes sinais quando aplicados diferentes movimentos em diferentes manípulos do rádio transmissor.

A tabela seguinte ajuda a perceber que manípulo corresponde a um determinado sinal e qual o seu significado, e como alcançar as diferentes variações nos diferentes sinais.

Sinal Rádio Manípulo Sinal > 1500 Sinal +/-1500 Sinal < 1500 Thrust Esquerdo (1) Manípulo para

cima (aceleração) Manípulo centrado Manípulo para baixo (desaceleração) Yaw Esquerdo (1) Manípulo para

direita (rotação para a direita) Manípulo centrado Manípulo para esquerda (rotação para a esquerda) Pitch Direito (2) Manípulo para

baixo (subida)

Manípulo centrado

Manípulo para cima (descida) Roll Direito (2) Manípulo para a

direita (subir a asa esquerda) Manípulo centrado Manípulo para a esquerda (subir a asa direita) Tabela 6.1: Como testar o rádio transmissor do quadcopter

Caso algum dos sinais referidos na Tabela6.1apresente valores fora do intervalo mencionado ou não sofra alteração quando era suposto, então recomenda-se repetir o processo.