Podsumowanie prac nad projektem StarTiger Dropter. Dropter - Terrestial Dropship Demonstrator

Podobne dokumenty
Dodatkowe tematy prac dyplomowych magisterskich, realizacja semestr: letni 2018 kierunek AiR

WSPÓŁPRACA NAUKA PRZEMYSŁ

DRON - PROFESJONALNY SYSTEM BEZZAŁOGOWY GRYF

Tematy prac dyplomowych w Katedrze Awioniki i Sterowania. Studia: II stopnia (magisterskie)

Tematy prac dyplomowych w Katedrze Awioniki i Sterowania Studia II stopnia (magisterskie)

Potencjał dydaktyczny Politechniki Rzeszowskiej dla sektora kosmicznego. Paweł Rzucidło

WIELOFUNKCYJNY SYSTEM BEZZAŁOGOWY BIRDIE PLAN FLY CREATE

Model symulacyjny robota Explorer 6WD z uwzględnieniem uszkodzeń

Laboratoria badawcze

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

BEZZAŁOGOWY STATEK POWIETRZNY PW OSA 2012

PROFESJONALNY SYSTEM BEZZAŁOGOWY GRYF PLAN FLY CREATE

RAPORT. Gryfów Śląski

Tematy prac dyplomowych inżynierskich realizacja semestr zimowy 2016 kierunek AiR

I. DANE TECHNICZNE II. INSTRUKCJA UśYTKOWANIA... 4

Słowo mechatronika powstało z połączenia części słów angielskich MECHAnism i electronics. Za datę powstania słowa mechatronika można przyjąć rok

Zaawansowane, innowacyjne rozwiązania dla transportu miejskiego

Układy sterowania. Układ sterowania jednostkowego SERII PC 90/03. Układ sterowania modułowego serii PDC. Układ sterowania PPM

Tematy prac dyplomowych w Katedrze Awioniki i Sterowania Studia I stopnia (inżynierskie)

Tematy prac dyplomowych w Katedrze Awioniki i Sterowania. Studia: I stopnia (inżynierskie)

Zagadnienia egzaminacyjne AUTOMATYKA I ROBOTYKA. Stacjonarne I-go stopnia TYP STUDIÓW STOPIEŃ STUDIÓW SPECJALNOŚĆ

Przetwarzanie energii elektrycznej w fotowoltaice lato 2015/16. dr inż. Łukasz Starzak

Rozwiązania bezzałogowe w służbie ochrony środowiska Tomasz Kierul Mateusz Kozłowski

dr hab. inż. P. Samczyński, prof. PW; pok. 453, tel. 5588, EIK

POLITECHNIKA RZESZOWSKA PLAN STUDIÓW

Regulator temperatury, sterownik do kotła Krypton plastik kod produktu: 6717 kategoria: STEROWNIKI I REGULATORY > do kotłów miałowych zasypowych

DOKUMENT INFORMACYJNY. Swiftsky

POLITECHNIKA RZESZOWSKA PLAN STUDIÓW

ZASILACZE AWARYJNEUPS

INDU-22. Przemysłowy Sterownik Mikroprocesorowy. Przeznaczenie. masownica próżniowa

Make: Drony dla początkujących

Edukacyjny sterownik silnika krokowego z mikrokontrolerem AT90S1200 na płycie E100. Zestaw do samodzielnego montażu.

Przegląd zdjęć lotniczych lasów wykonanych w projekcie HESOFF. Mariusz Kacprzak, Konrad Wodziński

Mechatronika i szybkie prototypowanie układów sterowania

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

Lista zagadnień kierunkowych pomocniczych w przygotowaniu do egzaminu dyplomowego magisterskiego Kierunek: Mechatronika

Większe możliwości dzięki LabVIEW 2009: programowanie równoległe, technologie bezprzewodowe i funkcje matematyczne w systemach czasu rzeczywistego

RAMOWY PLAN STUDIÓW NIESTACJONARNYCH I STOPNIA NA KIERUNKU LOTNICTWO I KOSMONAUTYKA RW. Rzeszów r.

Systemy zabezpieczeń

Zasady organizacji projektów informatycznych

Załącznik nr 1 do RPK Zakres tematyczny konkursu 5/1.2/2016/POIR

AUTOMATYKA SCENICZNA VISIONLITE. ul. Szyszkowa 56C Warszawa

AKCJE POSZUKIWAWCZO - RATOWNICZE

Próby ruchowe dźwigu osobowego

Statyczna próba rozciągania - Adam Zaborski

Mobilny system dowodzenia, obserwacji, rozpoznania i łączności

Rozdział 4 Planowanie rozwoju technologii - Aleksander Buczacki 4.1. Wstęp 4.2. Proces planowania rozwoju technologii

Politechnika Śląska Wydział Elektryczny Katedra Mechatroniki. Koncepcja przyłączania mikroinstalacji prosumenckich (gniazd) do laboratorium ilabepro

POLITECHNIKA POZNAŃSKA. Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania MECHATRONIKA. Profile dyplomowania Konstrukcje Mechatroniczne

Regulamin konkursu studenckiego na Bezzałogowy Statek Powietrzny Bezmiechowa edycja Cel konkursu

MAREK NIEZGÓDKA ICM, UNIWERSYTET WARSZAWSKI

NAPĘDY I STEROWANIA DO BRAM GARAŻOWYCH I OGRODZENIOWYCH R O Z W I Ą Z A N I A D L A. Bramy garażowe

Rola partnerów przemysłowych w projekcie TALOS

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY PROJEKT DYPLOMOWY INŻYNIERSKI

PAK i Krajowy Program Kosmiczny

WDROŻENIE SYSTEMU ZARZĄDZANIA RUCHEM ITS

CENNIK Automatyka garażowa

Przyjazny układ sterowania dla samolotów w lekkich

Programowanie sterowników przemysłowych / Jerzy Kasprzyk. wyd. 2 1 dodr. (PWN). Warszawa, Spis treści

Najbardziej uniwersalny aparat wentylacyjno-grzewczy na rynku

Układ napędowy tramwaju niskopodłogowego na przykładzie układu ENI-ZNAP/RT6N1

'MAPOSTAW' Praca zespołowa: Sylwester Adamczyk Krzysztof Radzikowski. Promotor: prof. dr hab. inż. Bogdan Branowski

Serwonapędy AC Serie EDC, EDB, ProNet

Realizacje regulatorów PID w sterownikach PLC Siemens S7-1200

PR kwietnia 2012 Mechanika Strona 1 z 5. XTS (extended Transport System) Rozszerzony System Transportowy: nowatorska technologia napędów

Drzwi dźwigowe. Nowoczesne panoramiczne drzwi aluminiowe. dla przestronnych wejść

Model referencyjny doboru narzędzi Open Source dla zarządzania wymaganiami

Przemysłowy Sterownik Mikroprocesorowy

Najbardziej uniwersalny aparat wentylacyjno-grzewczy na rynku

INFORMACJA TECHNICZNA GÓRNICZY SYSTEM WYCIĄGOWY

AUREA BPM HP Software. TECNA Sp. z o.o. Strona 1 z 7

ZAPYTANIE OFERTOWE NR 1/INNOLOT/2015

STUDENCKIE KOŁO NAUKOWE CHIP

PRACA PRZEJŚCIOWA SYMULACYJNA. Zadania projektowe

Projekt i wykonanie robota klasy Micromouse

Projekt Wstępny Bezzałogowego Systemu Latającego BSL X1 Koło Naukowe EUROAVIA Rzeszów

Hydraulic Mast-Climbing Work Platforms Hydruliczne Platformy Robocze PODESTY RUCHOME GÓRNICZE

Seria Jubileuszowa. Rozwiązania informatyczne. Sprężarki śrubowe Airpol PRM z przetwornicą częstotliwości. oszczędność energii. ochrona środowiska

Rozwój ITS na sieci dróg krajowych

ZAPYTANIE OFERTOWE NR 8/INNOLOT/2015

Poniżej znajdują się 3 zadania. Umieść odpowiedzi w jednym pliku PDF i wraz z prezentacją oraz CV wyślij je na adres rekrutacja@festo.pl.

W jaki sposób inżynierowie wykorzystują zestawy rozwojowe na etapie projektowania i produkcji

Tematy dyplomów inżynierskich 2009 Katedra Inżynierii Oprogramowania

Bezzałogowy Statek Powietrzny typu Quadrotor. Emilian Magdziak Łukasz Borkowski

CS AlgoRex - Centrala systemu wykrywania i sygnalizacji pożaru. Właściwości. Cerberus Division. Siemens Building Technologies Sp. z o.o.

PROJEKTOWANIE MECHATRONICZNE

Safety Integrated dla napędów. Funkcje bezpieczeństwa zintegrowane w napędach Sinamics S120

PROFESJONALNY SYSTEM BEZZAŁOGOWY FENIX PLAN FLY CREATE

Analiza i projektowanie oprogramowania. Analiza i projektowanie oprogramowania 1/32

Rozproszony system zbierania danych.

MS Najważniejsze cechy. Główny zadanie: Podnoszenie

JAKOŚĆ POTWIERDZONA CERTFIKATEM ITS

AutoSAT - system gęstego składowania palet z satelitą półautomatycznym

Pionowy transport towarów z określonymi poziomami zatrzymania, dla bardzo zróżnicowanego zastosowania w przemyśle.

Katedra Systemów Decyzyjnych. Kierownik: prof. dr hab. inż. Zdzisław Kowalczuk

UTILITYLINE W komplecie Dzielone imadło frontowe W komplecie Transporter wiórów W komplecie Lampa oświetleniowa W komplecie Stół załadowczy

Autonomia robotów. Cezary Zieliński Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechnika Warszawska

Sensoryka i układy pomiarowe łazika marsjańskiego Scorpio IV

AUTOMATYKA DO BRAM Cennik WAŻNY OD

1kVA - 3kVA RACK 19 / TOWER line-interactive

Transkrypt:

Podsumowanie prac nad projektem StarTiger Dropter - Terrestial Dropship Demonstrator Instytut Automatyki i Inżynierii Informatycznej Bydgoszcz, 20 maj 2016

Idea programu StarTiger StarTiger Projekt badawczo-rozwojowy prowadzony przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA) mający na celu zredukowanie czasu potrzebnego na opracowanie kluczowych zagadnień i technologii w zakresie działalności agencji poprzez: Zespoły łączące naukowców z różnych dziedzin i instytucji; Badania prowadzone w krótkim czasie i w jednej lokalizacji; Zapewnienie zespołowi kompletnej infrastruktury; Ograniczenie do minimum administracji.

Kontekst projektu Dropter MPL - Mars Precision Lander Faza A projektu szacowała możliwość przeprowadzenia bezzałogowej misji na Marsa. Terrestial Dropship Demonstrator Krytycznym zagadnieniem jest wykorzystanie lądownika ( dropship ) do opuszczenia łazika na powierzchnię planety. Dropter Przeprowadzony projekt miał na celu stworzenie platformy testowej do sprawdzenia wstępnych koncepcji i rozwiązań dla misji MPL.

Cel projektu Zbudować w ciągu 8 miesięcy system który: Pozwala na przeprowadzenie próby fazy opuszczania łazika w warunkach ziemskich; Wykonuje zadaną misję lotu autonomicznie; Sprawdza zaproponowaną architekturę i oprogramowanie komputera lotu; Implementuje algorytmy nawigacji i omijania przeszkód oparte na systemie wizyjnym; Wykorzystuje model wyciągarki i łazika do realizacji procedury przyziemienia.

Cel projektu Scenariusz docelowy Autonomiczna sekwencja lotu i opuszczenia łazika; Aktywny wybór miejsca lądowania; Wykrycie przyziemienia i zwolnienie liny.

Zakres prac Zakres prac realizowanych w IAiII Opracowanie koncepcji platformy latającej - projekt i dobór podzespołów; Przystosowanie platformy Falcon jako punktu odniesienia; Wykonanie i wdrożenie multikoptera Dropter w zakresie stabilizacji i kontroli wysokości; Opracowanie sprzęgu pomiędzy sterownikiem platformy, konsolą operatora i komputerem lotu.

Architektura systemu Wielowirnikowa platforma latająca Dropter Konstrukcja optymalizowana pod kątem ciągu i udźwigu przy zachowaniu zadanych wymiarów zewnętrznych; Skalowana w stosunku do docelowych wymiarów platformy MPL; Konfiguracja 4-ramienna z podwójnymi jednostkami napędowymi. Platforma latająca Wymiary: φ120cm, 12kg; Ciąg maksymalny: 21kg, czas lotu: 8min; Łazik i wyciągarka Model w skali 1:4; Zintegrowana wyciągarka.

Architektura systemu Elementy platformy

Platforma wielowirnikowa Rama nośna Technologie i materiały Podstawowe tworzywo konstrukcyjne - CFRP; Układ i system połączeń wyniesiony z poprzednich konstrukcji; Kluczowe punkty wzmacniane aluminium ; Podstawowy układ rozbudowany o zasobnik wyciągarki i panele montażowe dla czujników. Waga maszyny bez baterii: 4kg.

Platforma wielowirnikowa System zasilający Oparty na pakietach litowo-polimerowych 6S (15Ah, 22.2V); Mechanizm plug&fly; Wysokoprądowa PCB oraz zestaw przetwornic do zasilania podsystemów; Maksymalna moc ciągła do 5000W.

Platforma wielowirnikowa Jednostki napędowe Dwa przeciwbieżne zestawy regulator-silnik-śmigło na każdym z ramion; Śmigła 16 x5.4 + silniki T-Motor MN4014 + regulatory T-Motor T40A.

Platforma wielowirnikowa Dobór napędów Do wyznaczenia rzeczywistej siły ciągu wykorzystano rozbudowaną i dodatkowo zabezpieczoną hamownię; Na podstawie prób oszacowano: Udźwig platformy i zapas ciągu; Czas lotu i straty w systemie podwójnym; Odpowiedź napędu na zmianę sterowania.

Platforma wielowirnikowa Awionika

Podsystemy platformy Łazik i wyciągarka Model łazika Wymiary: 26x32x12cm, 2.18kg; Wyposażony w mechanizm zwalniający linę i akcelerometry; Komunikacja radiowa z wyciągarką. Wyciągarka Zintegrowana z platformą Dropter ; Długość liny: 7.5m; Aktywny hamulec do kontroli prędkości opuszczania.

Podsystemy platformy Komputer lotu Oprogramowanie sterujące Wykonywane na platformie Raspberry PI pod kontrolą systemu Linux; Tworzone w dużej części poprzez generowanie kodu wykonywalnego z modeli Simulink; Projektowane przy wykorzystaniu mechanizmów systemu czasu rzeczywistego. Komunikacja ze sterownikiem Cykl pracy synchronizowany sygnałem 20Hz; Zdefiniowane tryby pracy dla platformy; Obsługa modułów wizyjnego i wyciągarki realizowana poprzez odpytywanie.

Spiralna metodologia prac Stopniowe zwiększanie złożoności rozwiązań; Wykorzystywanie doświadczeń z poprzednich faz; Trzy modele rozwojowe... 1. Model awioniki Testy komputera lotu; Sprzęg ze sterownikiem pokładowym; Próby wyciągarki. 2. Platforma testowa Falcon Tryby pracy i przejścia; Lot autonomiczny bez wyciągarki i łazika; 3. Platforma Dropter Integracja podzespołów; Test wyciągarki w locie; Próby autonomiczne; Seria eksperymentów docelowych.

Testy w terenie Obszar testowy na poligonie Airbus DS w Trauen, Niemcy Do celów eksperymentu utworzone pole testowe o rozmiarze 40x40m pokryte piaskiem i skałami naśladującymi powierzchnię planety.

Eksperyment Sekwencja misji Manualny start i naprowadzenie w pobliżu celu; Przejście do trybu autonomicznego na wys. 5m; Wznoszenie do wysokości 22m z prędkością 2m/s; Opadanie z prędkością od 0.5 do 1.5m/s do wys. 15m; Przyziemienie łazika przy prędkości pionowej od 0.5 do 1.1m/s; Po wykryciu przyziemienia - odczepienie łazika i wznoszenie do wys. 15m; Manualne lądowanie.

Wyniki eksperymentu 1 Wysokość przejścia do trybu autonomicznego: 5m 2 Wysokość wznoszenia: 23m, osiągnięta przy 2m/s; 3 Prędkość opadania do wysokosci opuszczenia: 1.5m/s, wys. 15m; 4 Opuszczanie łazika podczas opadania z prędkością 0.75m/s; 5 Wysokość po ponownym wznoszeniu: 15m.

Wyniki eksperymentu Kompensacja przemieszczenia poziomego

Testy łazika i wyciągarki Wykrywanie przyziemienia na podstawie: Spadku składowej pionowej prędkości; Zmiany wysterowania napędów przez regulatory. Rezultat eksperymentu: Przyziemienie wykryto z opóźnieniem 0.5s; Zwolnienie liny nastąpiło 0.75s po kontakcie.

Program ESA StarTiger Platforma Dropter Przebieg prac Wnioski Loty próbne Materiał filmowy

Podsumowanie Podsumowanie projektu Dropter Osiągnięte cele: Stworzono uniwersalną platformę testową; Wykonano zakładany scenariusz podstawowy; Opracowano oprogramowanie komputera lotu zapewniające: 1 Zarządzanie trybami i sekwencją misji; 2 Planowanie i realizację trajektorii; 3 Kompensację wpływu opuszczanego łazika na platformę. Opracowano i zweryfikowano mechanizm wyciągarki. Niewykonane zadania: Rozszerzony scenariusz lotu (zrzut platformy z helikoptera, wysokość: 300m);

Podsumowanie Zyski z udziału w projekcie Rozszerzenie możliwości platform wielowirnikowych: Nowe modele awioniki i zasilania; Protokół komunikacji FCC-sterownik; Tryby lotu i przejścia; Trajektoria lotu pionowego. Nowe technologie i umiejętności Techniki wytwarzania; Doświadczenie w pilotażu nowych platform. Inne Publikacje naukowe; Umiejętności miękkie; Projekty powiązane - system GCS, hamownia.

Dziękuję za uwagę.