Contrôle de vol autonome d'un hélicoptère nano quadrotor dans un environnement sans GPS utilisant une vision embarquée

Dans cet article, un hélicoptère nano quadrotor pesant seulement environ 45 grammes et ayant un diamètre inférieur à 0,15 m est utilisé pour le développement du contrôle de vol autonome dans des environnements dépourvus de GPS. En raison de la capacité de charge utile très limitée de l'hélicoptère, un système de vision embarqué micro est conçu pour fournir des mesures de pose visuelle. Les données d'attitude obtenues à partir d'une unité de mesure inertielle micro (IMU) à faible coût sont ensuite fusionnées avec la mesure visuelle pour fournir une estimation précise de la position translationnelle et de la vitesse de l'hélicoptère. Un contrôleur de vol non linéaire est conçu pour maintenir le quadrotor à une certaine position et altitude sans système de capture de mouvement au sol externe. De plus, la capacité de suivi de trajectoire est réalisée grâce à un algorithme modifié de localisation et de cartographie simultanées (SLAM) visuel. Les résultats expérimentaux sont inclus pour démontrer les bonnes performances de contrôle de stationnaire et de suivi du design proposé dans des environnements intérieurs et extérieurs sans GPS. À notre connaissance, peu de travaux précédents ont démontré la capacité de contrôle autonome d'un hélicoptère quadrotor pesant moins de 50 grammes sans l'aide d'un système de capture de mouvement au sol externe dans des environnements intérieurs et extérieurs dépourvus de GPS.