Formación multi-drone

Visión general

El vuelo en formación es una aplicación avanzada de la cooperación multi-drone. En este proyecto aprenderás a implementar el vuelo en formación de 3 drones.

Lo que aprenderás

• Sistemas multiagente
• Algoritmos de control cooperativo
• Estrategias de control de formación
• Modo líder-seguidor

Materiales necesarios

Artículo	Cantidad	Descripción
3 drones ESP32-S3	3	-
Ordenador	1	Con Python + Pygame
formation_simulator.py	1	Simulador de formaciones

Paso 1: Elegir la estrategia de control de formación

El modo líder-seguidor (Leader-Follower) es la estrategia de control de formaciones más utilizada.

Paso 2: Abrir el proyecto

Descomprime formation_flight.zip y ábrelo con VS Code.

Paso 3: Implementar la estrategia líder-seguidor

Abre formation.c e implementa el control de los seguidores:

void follower_control(float leader_x, float leader_y, float leader_z,
                      float offset_x, float offset_y, float offset_z) {
    // 1. Calcular la posición deseada: pos_líder + desfase
    float desired_x = leader_x + offset_x;
    float desired_y = leader_y + offset_y;
    float desired_z = leader_z + offset_z;

    // 2. Calcular los comandos de velocidad con un controlador PID
    float vx = pid_controller(&pos_pid_x, desired_x, current_x);
    float vy = pid_controller(&pos_pid_y, desired_y, current_y);
    float vz = pid_controller(&pos_pid_z, desired_z, current_z);

    // 3. Convertir los comandos de velocidad en revoluciones de los motores
    motorsSetRatio(MOTOR_M1, current_ratio + vx - vy + vz);
    motorsSetRatio(MOTOR_M2, current_ratio - vx - vy + vz);
    motorsSetRatio(MOTOR_M3, current_ratio - vx + vy + vz);
    motorsSetRatio(MOTOR_M4, current_ratio + vx + vy + vz);
}

Paso 4: Configurar los parámetros de la formación

• Líder (drone 1): posición (0, 0, 1)
• Seguidor 1 (drone 2): posición (1, 0, 1) (1 metro a la derecha del líder)
• Seguidor 2 (drone 3): posición (0.5, sqrt(3)/2, 1) (1 metro al frente-izquierda del líder, formando un triángulo equilátero)

Paso 5: Probar

1. La estación terrestre envía el comando “iniciar formación”
2. Observa si los 3 drones forman y mantienen una figura triangular
3. Reto: implementa un “cambio de formación”, pasando del triángulo a una formación en línea

Solución de problemas

La formación es inestable

• Ajusta los parámetros PID
• Optimiza la frecuencia de comunicación

Los seguidores se rezagan

• Aumenta la velocidad de seguimiento
• Reduce la separación de la formación

Sensación de logro

¡Enhorabuena! Has implementado el vuelo en formación de varios drones, ¡una aplicación avanzada de la cooperación multi-drone!

Siguiente paso

En el siguiente proyecto aprenderás a desarrollar un sistema de seguimiento e identificación visual basado en IA.