Estabilización de un mini helicóptero de cuatro rotores basada en flujo óptico y sensores inerciales

Resumen

En este artículo se presenta la estabilización de vuelo de un helicóptero con cuatro rotores utilizando transductores inerciales y la información visual de una cámara. Utilizando el flujo óptico experimentado por el sensor visual se realiza la estimación de la velocidad traslacional en el plano x-y, de la posición y del ángulo de guiñada del helicóptero. En tanto los ángulos de orientación de alabeo y cabeceo junto con las velocidades angulares en todos los ejes (ψ,θ y ϕ) son estimados utilizando filtros complementarios, los cuales son aplicados a las señales obtenidas de la central inercial. El flujo óptico es obtenido utilizando el método de Lucas-Kanade Piramidal, el cual permite detectar movimientos relativamente rápidos y es de fácil implementación computacional. Además, la información provista por los girómetros es también utilizada para eliminar la componente de flujo óptico generada por los movimientos de rotación experimentados en los ejes de alabeo y cabeceo que afectan directamente la estimación de la velocidad traslacional. Los resultados experimentales son presentados y muestran un desempeño satisfactorio del helicòptero en tiempo real.