Adaptación de un sistema de posicionamiento ultrasónico para operación con drones a baja velocidad en zonas acotadas

Abstract

Con el desarrollo de drones capaces de llevar a cabo tareas de inspección en grandes factorías o búsqueda de productos en almacenes de gran altura, ha surgido la necesidad de desarrollar sistemas de posicionamiento 3D con suficiente precisión como para permitir el posicionamiento absoluto de los mismos en los entornos de operación. Los sistemas ultrasónicos ofrecen ventajas sobre otros sistemas en términos de precisión, bajo coste y confinamiento a la zona de trabajo. En este trabajo se describe el uso de Sistemas Locales de Posicionamiento Ultrasónicos (SLPU) en espacios 3D. Los retos a vencer, en comparación con el caso 2D, están relacionados con el número de sistemas a emplear para cubrir el volumen 3D con una precisión homogénea y la ubicación de los receptores para garantizar la recepción de señales que pueden llegar desde muy diferentes ángulos. Se describe la estructura del sistema, su funcionamiento y datos reales obtenidos de un primer prototipo.

Nowadays there are drones developed to be capable of carrying out inspection tasks in large factories or product searches in high-rise warehouses. These systems need 3D positioning systems with sufficient precision to allow an absolute positioning and navigating in such indoor operating environments. Ultrasonic systems offer advantages over other systems in terms of accuracy, low-cost and signal confinement to the work area. This paper describes the use of Ultrasonic Local Positioning Systems (ULPS) in 3D spaces. The challenges to be overcome, compared to the 2D case, are related to the number of systems to be used to cover the 3D volume with homogeneous precision and the location of the receivers to guarantee the reception of signals that can come from very different angles. It describes the structure of the system, its operation and actual data obtained from a first prototype.