Slides da palestra "Drones e multirototes" na quarta edição da Campus Party Recife

1. Drones e Multirotores
Murilo Pontes

2. Drones e Multirotores
História e comunidades

3. Era do Lego
DIYDRONES
• Criado 2007
• Lego Mindstorms
• Aviões de asa fixa
• Navegação usando bússola
www.murilopontes.eng.br 3

4. Era do Arduino / MCU 8-bit
Placas AVR
• Início de 2009
• Baseado na IDE do arduino
• Multiwii
• APM
• “fim da vida útil”
www.murilopontes.eng.br 4

5. Era PX4 / MCU 32-bit
• Criado em 2012
• STM32 / ARM Cortex-M4F
• Nuttx RTOS
• PX4 Firmware middleware
• Salto quântico em desempenho
e funcionalidades
• OpenPilot
• Taulabs
www.murilopontes.eng.br 5

6. Era Linux / SOC 32-bit
• Início em 2013
• Funciona com sensores
genéricos via I2C e SPI
• Kernel RT e Preemptivo
• Beaglebone Black
• Rasperry PI
• Odroid
www.murilopontes.eng.br 6

7. Estado da arte
Projetos
• Híbridos avião-multirotor
• Fluxo ótico sem GPS
• Voando na fronteira com o
universo (26km de altura)
www.murilopontes.eng.br 7

8. Comunidade DIYDRONES.COM
Projetos
• Modelos experimentais
• Imagem aérea
• Gerenciamento de desastres
• Busca e salvamento
• Agricultura
www.murilopontes.eng.br 8

9. DroneCode.org
Desenvolvimento colaborativo
• Parte do Linux Foundation
• MAVLink
• Ardupilot
• PX4
• MAVProxy
• DroneAPI
www.murilopontes.eng.br 9

10. Drones e Multirotores
Aprendendo a fazer mais com menos

11. O que comprar para começar?
• Construir do zero
• Construir sem conhecimento
• Tentativa e erro
• Alto custo
• Usar hardware pronto
• Aprender modificando
• APM R$130 (AVR 8-bit)
• PX4 R$450 (Dual ARM 32-bit)
R$ 8000,00R$ 2100
www.murilopontes.eng.br 11

12. Onde comprar?
• Barato e sem frete • Barato com frete suportável
www.murilopontes.eng.br 12

13. CX-10 : Nano drone de R$ 55
www.murilopontes.eng.br 13

14. CX-20: Clone do DJI por R$1300
www.murilopontes.eng.br 14

15. Baixo custo - parte 1 - controlador
• Arduino Nano 3.0 (menos de R$ 8 no Aliexpress)
• GY-86 (menos de R$ 40 no Aliexpress)
• MS5611 (Barômetro)
• HMC5883L (Magnetômetro)
• MPU6050 (Acelerômetro e Giroscópio)
• 4 x 6 cm Double Side Prototype PCB Universal
• (menos de R$ 10 lote com 10 PCBs, sai menos de
• R$ 1)
• Headers Male 2.54 (menos de R$3 por 400 deles)
• Headers Female 2.54 (menos de R$8 por 800
deles)
• Jumper Wires (menos de R$10 por 120 deles)
• Diodo 1n4148 (menos de R$ 6 por 100 deles) R$ 85
Para montar o controlador de voo e ficar com um
grande estoque
www.murilopontes.eng.br 15

16. Baixo custo – parte 2 – mecânica e elétrica
• Frame F450 (menos de R$ 53 no aliexpress)
• Motores 2213 1000kv (menos de R$ 82 por 4)
• ESCs 30A Simonk (menos de R$ 88 por 4)
• Hélices 10x4.5 CW/CCW ( menos de R$25 por
5 pares)
• Bateria LiPo 2200mah 25C ( menos de 47 por
uma)
Total de R$295
No frame com ESCs, motores, hélices
e bateria
www.murilopontes.eng.br 16

17. Baixo custo – parte 3 - Sistema de rádios
• Controle TX+RX de 6 canais –
Flysky T6
• (menos de R$ 165)
• Serial-TTL / Bluetooth (hc-06)
• (menos de R$ 10)
Total de R$175no sistema de rádios
www.murilopontes.eng.br 17

18. Baixo custo – parte 4 – Acessórios
• Balanceador de hélice R$15
• Carregador IMAX 6B-AC R$ 95
Total R$ 110
www.murilopontes.eng.br 18

19. Baixo custo – conclusão
Baixo Custo Ardrone 2 - HD DJI Phantom 4k
R$ 665 R$ 2100 R$ 8000
X 33 = 1 Drone
www.murilopontes.eng.br 19

20. Drones e Multirotores
Radio e telemetria

21. OpenTX: Rádio Open Source
• http://www.open-tx.org/
www.murilopontes.eng.br 21

22. FrSky Taranis X9D Plus
• Hobbyking.com
www.murilopontes.eng.br 22

23. Drones e Multirotores
Software que faz voar
Multiwii

24. Multiwiicopter (MWC)
• Multiwii.com
• Feito com controle do Nintendo
Wii
• Projeto simples e barato
www.murilopontes.eng.br 24

25. https://code.google.com/p/multiwii/
https://www.arduino.cc/en/Main/Software
• Arduino 1.6.5
• Multiwii 2.4
• #define QUADX
• #define MINCOMMAND 900
• #define GY_86
• Um drone em 16 kbytes de
código
www.murilopontes.eng.br 25

26. Configurando e calibrando com MultiwiiConf
• Canal 1: throttle
• Canal 2: yaw
• Canal 3: roll
• Canal 4: pitch
• Canal 5: arm/disarm
www.murilopontes.eng.br 26

27. Drones e Multirotores
Software que faz voar
APM / PX4

28. APM: Multiplataform Autopilot
• https://github.com/diydrones/ardupilot
www.murilopontes.eng.br 28

29. APM: Antenna Tracker
www.murilopontes.eng.br 29

30. APM: ArduCopter
www.murilopontes.eng.br 30

31. APM: Arduplane
www.murilopontes.eng.br 31

32. APM: Ardurover
www.murilopontes.eng.br 32

33. APM / PX4 hardware
www.murilopontes.eng.br 33

34. Drones e Multirotores
Software que faz voar
Openpilot / Taulabs

35. Openpilot
• https://www.openpilot.org/
• CC3D – STM32
www.murilopontes.eng.br 35

36. Taulabs
• Fork do openpilot
• Kits STM32 com sensores =
drone
www.murilopontes.eng.br 36

37. Drones e Multirotores
Ground Control Station (GCS)

38. Ground Station
• http://qgroundcontrol.org/
www.murilopontes.eng.br 38

39. Por hoje é só pessoal...
• Mais informações e outros
projetos no meu blog:
• www.murilopontes.eng.br
• Precisando de ajuda, me chame
nas rede sociais
www.murilopontes.eng.br 39

40. Drones e Multirotores
Murilo Pontes