| Description (Translated): |
The integration of heterogeneous robotic systems is a constant topic today as a promising strategy to overcome the inherent limitations of each system. With this in view, this study explores the development of a precision landing system for Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), designed to land autonomously on static and moving targets. To achieve this, a detailed analysis of aspects of the system is first carried out, such as the definition of the fiducial marker, the control architecture, and the definition of gains, followed by the development of the code, which includes the architecture and the interface with an operator. After development, tests begin which are divided into two stages: the first verifies the UAV’s ability to identify and follow moving targets, and the second consists of precision landing experiments in different scenarios. The results of the investigation indicate that the combination of a complete PID controller with Aruco markers is more effective, which is why they were selected for the development of the system. Tracking tests have proven the driver’s ability to guide the UAV to autonomously follow a UGV, although it presents difficulties with high angular speeds. On the other hand, autonomous landing tests showed high efficiency in constant speed scenarios but revealed some failures in situations with sudden changes and requests to the rotation driver.
A integração de sistemas robóticos heterogêneos é um tópico constante atualmente como uma estratégia promissora para ultrapassar as limitações inerentes a cada sistema individualmente. Com isso, este estudo explora o desenvolvimento de um sistema de pouso de precisão para Veículos Aéreos Não Tripulados (UAVs), destinado a aterragens em alvos estáticos e em movimento autonomamente. Para isso, primeiro é feita uma análise detalhada de aspectos do sistema, como a definição do marcador fiducial, da arquitetura de controle e definição de ganhos, seguido do desenvolvimento do código, que inclui a arquitetura e a interface com o operador. Após o desenvolvimento, inicia-se os testes que se dividem em duas etapas: a primeira verifica a capacidade do UAV de identificar e seguir alvos em movimento, e a segunda consiste em experimentos de pouso de precisão em diversos cenários. Os resultados da investigação indicam que a combinação de um controlador PID completo com marcadores Aruco é mais eficaz, razão pela qual foram selecionados para o desenvolvimento do sistema. Os testes de rastreamento comprovaram a habilidade do controlador em orientar o UAV para seguir autonomamente um UGV, embora apresente dificuldades com velocidades angulares elevadas. Por outro lado, os testes de pouso autônomo mostraram alta eficiência em cenários de velocidade constante, mas revelaram algumas falhas em situações com mudanças bruscas e desafiadoras para o controlador de rotação. |