Diseño e implementación de un prototipo de dron

Abstract

En este informe se presenta el desarrollo de un prototipo funcional de cuadricóptero en configuración “X”, el cual tiene como objetivo poder realizar diversas modificaciones, con fines didácticos. Esto permite la posibilidad de probar diversos controladores, agregar o cambiar los sensores, utilizar configuraciones diversas para observar estados, así como también realizar cambios físicos al chasis y los actuadores. Este prototipo fue diseñado en un software CAD 3D y sus piezas fueron fabricadas por medio de la impresión 3D. Además, se realizó un modelo matemático del mismo y se implementó en MATLAB para hallar un controlador LQR deseado. Así mismo, se incorporó en Simulink para realizar simulaciones con pruebas del modelo y el controlador. Finalmente se implementó el controlador en el kit de desarrollo ESP32, el cual toma los datos del sensor MPU6050 y, por medio del algoritmo de Madgwick, se lo procesó con el fin de mejorar la estimación de los estados. Se utilizaron motores brushless con controladores ESC para recibir las acciones de control del controlador LQR.