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Previous issue date: 2013-02-01 / This work deals with the development of a prototype of a helicopter quadrotor for monitoring
applications in oil facilities. Anomaly detection problems can be resolved through
monitoringmissions performed by a suitably instrumented quadrotor, i.e. infrared thermosensors
should be embedded. The proposed monitoring system aims to reduce accidents
as well as to make possible the use of non-destructive techniques for detection and location
of leaks caused by corrosion. To this end, the implementation of a prototype, its
stabilization and a navigation strategy have been proposed.
The control strategy is based on dividing the problem into two control hierarchical
levels: the lower level stabilizes the angles and the altitude of the vehicle at the desired
values, while the higher one provide appropriate references signals to the lower level in
order the quadrotor performs the desired movements.
The navigation strategy for helicopter quadrotor is made using information provided
by a acquisition image system (monocular camera) embedded onto the helicopter. Considering
that the low-level control has been solved, the proposed vision-based navigation
technique treats the problem as high level control strategies, such as, relative position
control, trajectory generation and trajectory tracking.
For the position control we use a control technique for visual servoing based on image
features. The trajectory generation is done in a offline step, which is a visual trajectory
composed of a sequence of images. For the trajectory tracking problem is proposed a
control strategy by continuous servovision, thus enabling a navigation strategy without
metric maps. Simulation and experimental results are presented to validate the proposal / Esta tese trata do desenvolvimento de um prot?tipo de um helic?ptero quadrirrotor para
aplica??es demonitoramento de instala??es petrol?feras. Problemas de detec??o de anomalias
podem ser resolvidas atrav?s de miss?es de monitoramento executadas pelo quadrirrotor
devidamente instrumentado, ou seja, sensores termo-infravermelhos devem ser embarcados.
Este sistema de monitoramento proposto, visa reduzir acidentes de trabalho,
bem como tornar poss?vel o uso de t?cnicas n?o destrutivas para detec??o e localiza??o
de vazamentos causados por corros?es. Com este fim, a implementa??o de um prot?tipo,
sua estabiliza??o e uma estrat?gia de navega??o foram propostas.
A estrat?gia de controle baseia-se na divis?o do problema de controle em dois n?veis
hier?rquicos: o n?vel inferior estabiliza os ?ngulos e a altitude do ve?culo em valores
desejados, enquanto o n?vel superior encarrega-se de fornecer refer?ncias adequadas para
o n?vel inferior, assim, o quadrirrotor deve executar movimentos desejados.
A estrat?gia de navega??o do quadrirrotor ? feita utilizando informa??es fornecidas
por um sistema de aquisi??o de imagens (c?mera monocular) embarcada no helic?ptero.
A t?cnica de navega??o proposta trata o problema como estrat?gias de controle em alto
n?vel, tais como, controle de posi??o relativa, gera??o de trajet?ria e rastreamento de
trajet?ria.
O controle de posi??o ? resolvido utilizando t?cnicas de controle por servovis?o baseado
em caracter?siticas de imagem. A gera??o de trajet?ria ? feita num passo off-line, a qual
? uma trajet?ria visual composta por uma sequ?ncia de imagens. J? para o rastreamento
de trajet?rias ? proposto uma estrat?gia de controle por servovis?o cont?nuo, possibilitando
assim, uma estrat?gia de navega??o sem precisar de mapas m?tricos. Resultados
experimentais e em simula??o s?o apresentados para validar a proposta
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/15214 |
| Date | 01 February 2013 |
| Creators | Laura, Tania Luna |
| Contributors | CPF:42487455420, http://lattes.cnpq.br/3653597363789712, Santana, Andr? Mac?do, CPF:62876392372, http://lattes.cnpq.br/5971556358191272, Paim, Cristiane Corr?a, CPF:64241793053, http://lattes.cnpq.br/4658996761755732, Pedrosa, Diogo Pinheiro Fernandes, CPF:02199024458, http://lattes.cnpq.br/3276436982330644, Gon?alves, Luiz Marcos Garcia, CPF:32541457120, http://lattes.cnpq.br/1562357566810393, Alsina, Pablo Javier |
| Publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Programa de P?s-Gradua??o em Engenharia El?trica, UFRN, BR, Automa??o e Sistemas; Engenharia de Computa??o; Telecomunica??es |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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