Diseño de dron submarino: desarrollo del sistema de sensores y visión gestionado mediante software basado en ROS

Abstract

Este Trabajo de Fin de Grado se enmarca dentro de un proyecto mayor denominado “U-Water Explorer Dron” consistente en la construcción de un prototipo de dron submarino funcional para tareas de investigación o inspección ya sea en puertos o lugares afines. Para la realización de este prototipo va a ser necesario, entre otros, un sistema de sensores, un sistema de visión, otro de sonido y una interfaz para mejorar la interacción con el usuario. Este trabajo versa sobre el diseño y la implementación de dichos sistemas. El sistema de sensores será construido sobre dos PCB (Printed Circuit Board) que irán conectadas a una Raspberry Pi y a un Arduino Mega. Durante el desarrollo se equipa al dron con un sistema de visión en el que se implementarán el registro de imágenes en tiempo real y métodos para grabar, además de realizar seguimiento y detección de objetos. Todo el desarrollo software vendrá acompañado del proceso de puesta en práctica del sistema donde se verán sus limitaciones. Este sistema trabajará conjuntamente con un sistema de iluminación que se controlará desde tierra. Paralelamente, en este trabajo se llevará a cabo un desarrollo que permita enlazar un micrófono con el que captar en tiempo real los sonidos, pudiendo hacer grabaciones para luego reproducirlos en tierra. Junto a todo esto, se acomete el diseño de una interfaz gráfica, que permita la cómoda visualización de toda la información relevante.

This Final Degree Project is part of a larger project named "U-Water Explorer Dron" consisting of the construction of a functional submarine drone prototype for research or inspection tasks in ports or similar places. For the realization of this prototype it will be necessary, among others, a sensor system, a vision and a sound system and an interface to improve the interaction with the user. This Final Degree Project deals with the design and implementation of these systems. The sensor system will be built on two PCB (Printed Circuit Board) that will be connected to a Raspberry Pi and an Arduino Mega. The drone is equipped with a vision system in which real-time view and recording methods will be implemented, as well as tracking and object detection. All this software development will be concluded with the implementation on the drone, in this moment the limitations will be seen. This system will be upported by a lighting system that will be ontrolled from the ground. Parallel to this work a development that allows to link a microphone for sound streaming and recording will be done. In addition, the design of a graphical interface that allows comfortable viewing of all relevant information is undertaken.