Termodron III : Dron autónomo de reconocimiento por termografía.

Abstract

El sistema Termodron consiste en un cuadricóptero de vuelo autónomo, con capacidad de detección de focos de calor mediante termografía, evasión de obstáculos, aterrizaje de precisión, recarga inalámbrica, reporte de datos de vuelo en tiempo real, y selección de misiones programadas por el usuario mediante comunicación inalámbrica. Se realizan mejoras al sistema previo, Termodron II, basándose tanto en las recomendaciones de dicho equipo como también en ideas propias. Estas mejoras incluyen nuevo hardware como ser el controlador de vuelo, GPS, motores y cámara térmica, y software, donde se reescribe la mayoría del código desde cero, organizándolo en librerías separadas por cada funcionalidad o módulo de hardware correspondiente. Además de las mejoras realizadas también se incorporan nuevas funcionalidades al sistema, desde el uso de cámara estereoscópica para evasión de obstáculos, hasta un algoritmo de aterrizaje de precisión mediante reconocimiento de patrones y procesamiento de imágenes en tiempo real, sobre el dron. También se realiza un nuevo diseño de la base acorde a los nuevos requerimientos. Para comenzar una misión, el usuario configura los diferentes parámetros de la misma mediante una interfaz gráfica, la cual envía la misión a la base y ésta al dron (el cual está aterrizado en la base, monitoreando su estado y las peticiones de misiones entrantes). Algunos de los parámetros a asignar son, el tipo de misión (recorrido de área, reconocimiento de cuerpos calientes, entre otros), coordenadas a recorrer, si se desea recibir datos en tiempo real, si se desea recibir fotos por mail. Una vez recibida la misión, el dron evalúa si está en condiciones para volar (si tiene nivel de batería adecuado, si la última calibración todavía es apta, etc.), y en caso positivo, comienza la misión de forma autónoma, recorriendo los puntos geográficos ingresados, evadiendo los posibles obstáculos que estén en su camino mediante el uso de una cámara estereoscópica y sensores de ultrasonido. Una vez terminada la misión, retorna a las coordenadas de la base, realiza un aterrizaje de precisión, y, una vez confirmado el aterrizaje y apagados los motores, se ajusta la posición del dron mediante el mecanismo de la base, de forma de lograr un buen acople entre las bobinas del dron y la base para poder comenzar la recarga inalámbrica. Cuando el dron se encuentra ubicado en la base, el mismo envía un reporte de la misión (además de los posibles reportes en tiempo real que pudieron ser elegidos por el usuario al comienzo de la misión), evalúa su nivel de batería y de ser necesario, activa la recarga inalámbrica de batería. Este proyecto requirió una etapa experimental muy extensa para probar todos los componentes y su comportamiento en vuelo. Esta etapa ocurrió naturalmente sobre el tramo final del proyecto y se vio afectada por la pandemia del COVID-19.