As de la evasión

Visión general

La evitación de obstáculos en tiempo real es una garantía clave para el vuelo seguro del drone. En este proyecto aprenderás a desarrollar un sistema de evitación de obstáculos en tiempo real.

Lo que aprenderás

• Principios de los algoritmos de evitación
• Método de campos potenciales artificiales
• Histograma de campos vectoriales (VFH)
• Método de la ventana dinámica (DWA)

Materiales necesarios

Artículo	Cantidad	Descripción
Drone con sensores de distancia	1	Sensores VL53L0X, TOF
Ordenador	1	Con entorno VS Code + ESP-IDF
Cable de datos USB	1	Para programar
Espacio interior	1	Para colocar obstáculos

Paso 1: Conocer el sistema de evitación

El sistema de evitación detecta los obstáculos circundantes mediante sensores, planifica una ruta segura y controla el drone para que los esquive.

Algoritmos de evitación habituales:

• Método de campos potenciales artificiales
• Histograma de campos vectoriales (VFH)
• Método de la ventana dinámica (DWA)

Paso 2: Disposición de los sensores

Instala varios sensores de distancia alrededor del drone (delantero, trasero, izquierdo, derecho) para lograr una detección de obstáculos en todas las direcciones.

Paso 3: Implementación del algoritmo de evitación

Elige DWA (método de la ventana dinámica):

void obstacleAvoidance() {
    // Leer los datos de los sensores y detectar obstáculos
    float dist_front = readDistanceSensor(FRONT);
    float dist_left = readDistanceSensor(LEFT);
    float dist_right = readDistanceSensor(RIGHT);

    // Construir la lista de obstáculos
    Obstacle obstacle_list[10];
    int obs_count = 0;

    if (dist_front < 200) {
        obstacle_list[obs_count].x = current_x + dist_front;
        obstacle_list[obs_count].y = current_y;
        obs_count++;
    }

    // Usar el algoritmo DWA para planificar una velocidad segura
    float vx, vy, vz, yaw_rate;
    dwaPlanner(&vx, &vy, &vz, &yaw_rate, obstacle_list, obs_count);

    // Controlar el drone para ejecutar la maniobra de evitación
    commanderSetVelocitySetpoint(vx, vy, vz, yaw_rate);
}

Paso 4: Compilar, grabar y probar

1. Compila y graba el código
2. Prueba en un espacio interior con obstáculos colocados

Solución de problemas

La evitación responde con lentitud

• Optimiza la frecuencia de lectura de los sensores
• Simplifica el algoritmo de evitación

La ruta de evitación no es razonable

• Ajusta los parámetros de DWA
• Añade más sensores

Sensación de logro

¡Enhorabuena! Has implementado un sistema de evitación de obstáculos en tiempo real, ¡una garantía importante para el vuelo seguro del drone!

Siguiente paso

En el siguiente proyecto aprenderás a implementar el seguimiento en tiempo real de objetivos por color con la librería OpenCV.