Cílem diplomové práce je vytvoření pohybových rovnic quadrocoptery, které jsou nutné pro její řízení. Součást práce je také nakreslení mechanického, dokonale tuhého tělesa v prostoru se čtyřmi vrtulemi. Pro ověření správnosti rovnic bylo navrhnuto vytvořit model v programu Dynast. Výsledky v Dynastu budou graficky interpretovány v programu SolidWorks. Práce je příprava pro vytvoření kompletních rovnic pro řízení v 3D prostoru a na jejich základě vytvořit model quadrocoptery a její z části autonomní řízení.
Anotace v angličtině
The aim of the thesis is to create equations of Quad-copter motion, which are necessary for its control. The work also includes mechanical drawing, ideal rigid body in space with four propellers. To verify the accuracy of the equations was designed to create a Dynast program model. The results of DYNAST shell be graphically interpreted in SolidWorks. The work is preparation for the complete control equation in 3D space creation as a basis for creating a model Quad-copter part for its autonomous control.
quadcopter, equations of motion, Dynast, SolidWorks
Rozsah průvodní práce
69 s. (64 866 znaků)
Jazyk
CZ
Anotace
Cílem diplomové práce je vytvoření pohybových rovnic quadrocoptery, které jsou nutné pro její řízení. Součást práce je také nakreslení mechanického, dokonale tuhého tělesa v prostoru se čtyřmi vrtulemi. Pro ověření správnosti rovnic bylo navrhnuto vytvořit model v programu Dynast. Výsledky v Dynastu budou graficky interpretovány v programu SolidWorks. Práce je příprava pro vytvoření kompletních rovnic pro řízení v 3D prostoru a na jejich základě vytvořit model quadrocoptery a její z části autonomní řízení.
Anotace v angličtině
The aim of the thesis is to create equations of Quad-copter motion, which are necessary for its control. The work also includes mechanical drawing, ideal rigid body in space with four propellers. To verify the accuracy of the equations was designed to create a Dynast program model. The results of DYNAST shell be graphically interpreted in SolidWorks. The work is preparation for the complete control equation in 3D space creation as a basis for creating a model Quad-copter part for its autonomous control.
quadcopter, equations of motion, Dynast, SolidWorks
Zásady pro vypracování
Nakreslete mechanické uspořádání tuhého tělesa se čtyřmi vrtulemi obecně umístěného v 3D prostoru.
Zaveďte globální a lokální kartézské soustavy souřadnic pro určení Denavit-Hartenbergových parametrů.
Určete kinematické transformační matice transformací mezi jednotlivými soustavami souřadnic.
Určete pohybové rovnice takovéhoto objektu pomocí Lagrangeových rovnic.
Vytvořte simulační model řízeného pohybu quadrocoptery v simulačním prostředí Dynast nebo Simulink.
Proveďte simulační experimenty dokumentující chování tohoto objektu.
Navrhněte jeho princip řízení pohybu.
Popište a schematicky nakreslete uspořádání technické prostředky pro řízení Quadrocoptery pomocí RC.
Zásady pro vypracování
Nakreslete mechanické uspořádání tuhého tělesa se čtyřmi vrtulemi obecně umístěného v 3D prostoru.
Zaveďte globální a lokální kartézské soustavy souřadnic pro určení Denavit-Hartenbergových parametrů.
Určete kinematické transformační matice transformací mezi jednotlivými soustavami souřadnic.
Určete pohybové rovnice takovéhoto objektu pomocí Lagrangeových rovnic.
Vytvořte simulační model řízeného pohybu quadrocoptery v simulačním prostředí Dynast nebo Simulink.
Proveďte simulační experimenty dokumentující chování tohoto objektu.
Navrhněte jeho princip řízení pohybu.
Popište a schematicky nakreslete uspořádání technické prostředky pro řízení Quadrocoptery pomocí RC.
Seznam doporučené literatury
ÚŘEDNÍČEK, Z.: Elektromechanické akční členy, Univerzita T. Bati ve Zlíně, Zlín 2009, ISBN 978-80-7318-835-1.
MANN, H.: Modelling and Simulation, DynLab, Course on Dynamics of multidisciplinary and controlled System, Computing and Information Centre Czech Technical University in Prague. 2006.
MALGOZA, D., MERCEDES, E. F. D, SMITH, S., WEST, J.: Quad-Copter- Autonomous Surveillance Robot, EEL 4914 Senior Design I Documentation, University of Central Florida 1910.
DOLE, Charles E. LEWIS, James E.: Flight theory and aerodynamics: a practical guide for operational safety. 2nd ed. New York: John Wiley, 314 s. :. ISBN 04-713-7006-1.
BRAMWELL, A.R.S.: Helicopter Dynamics. John Wiley and Sons, Inc.1976. Watkinson, John. The Art of the Helicopter. Elsevier Butterworth-Heinmann.2004.
BOUABDALLAH, S., NOTH, A., SIEGWART, R.: PID vs LQ control techniques applied to an indoor micro quadrotor. In Intelligent Robots and Systems, 2004. (IROS 2004).
MAGNUSSEN, O., SKJONHAUG, E. S.: Modeling, Design and Experimental Study for a Quadcopter Systém Construction, This Masters Thesis University of Agder, 2011.
Seznam doporučené literatury
ÚŘEDNÍČEK, Z.: Elektromechanické akční členy, Univerzita T. Bati ve Zlíně, Zlín 2009, ISBN 978-80-7318-835-1.
MANN, H.: Modelling and Simulation, DynLab, Course on Dynamics of multidisciplinary and controlled System, Computing and Information Centre Czech Technical University in Prague. 2006.
MALGOZA, D., MERCEDES, E. F. D, SMITH, S., WEST, J.: Quad-Copter- Autonomous Surveillance Robot, EEL 4914 Senior Design I Documentation, University of Central Florida 1910.
DOLE, Charles E. LEWIS, James E.: Flight theory and aerodynamics: a practical guide for operational safety. 2nd ed. New York: John Wiley, 314 s. :. ISBN 04-713-7006-1.
BRAMWELL, A.R.S.: Helicopter Dynamics. John Wiley and Sons, Inc.1976. Watkinson, John. The Art of the Helicopter. Elsevier Butterworth-Heinmann.2004.
BOUABDALLAH, S., NOTH, A., SIEGWART, R.: PID vs LQ control techniques applied to an indoor micro quadrotor. In Intelligent Robots and Systems, 2004. (IROS 2004).
MAGNUSSEN, O., SKJONHAUG, E. S.: Modeling, Design and Experimental Study for a Quadcopter Systém Construction, This Masters Thesis University of Agder, 2011.
Přílohy volně vložené
DVD - ROM
Přílohy vázané v práci
grafy, schémata
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Diplomant prezentoval výsledky, kterých dosáhl při řešení své diplomové práce. Po přečtení
posudků vedoucího a oponenta DP vznesla komise následující dotazy:
JUDr. Vladimír Laucký: Jaký má diplomová práce vztah k bezpečnostní politice a k průmyslu
komerční bezpečnosti?
JUDr. Vladimír Laucký: Máme-li nedostupný objekt a nemáme možnost jiné kontroly, pak zbývá
technická kontrola. Jak vypočtete rychlost kvadrokoptéry když potřebujete zmonitorovat objekt,
aby měly informace forenzní, soudní důkazní úroveň?
Ing. Jan Valouch, Ph.D.: Tyto výrobky porušuji zákon č. 22 o EMC. Jak se mohou tyto systémy
prodávat?
Ing. Ivo Pikner, Ph.D.: Vícekoptéry budou mít velký přínos pro prostředky obrany a ochrany a proti
boji s organizovaným zločinem. Doporučuji věnovat se více bezpečnostní stránce.
doc. Ing. František Hruška, Ph.D.: Uváděl jste pohybové rovnice. Odvodil jste je sám
nebo převzal? Porovnával jste je s dostupnými informacemi?