Únmạnnẻđ âèrìạl vèhĩclẻ sỳstêm ạnđ đẹvẹlópmènt

Thê prỏjèct fôcũsẽs õn đèvêlôpịng ă vèrsátĩlè, hígh-pêrfọrmạncé đrọnê cãpáblẽ ỏf âđđrêssịng rẻăl-wơrlđ chãllẽngés ịn ĩnđústrìàl ânđ àgrìcủltủrạl sêctơrs.

Còntrịbútòrs

Khánh Ngúỹẽn, Đủỳ Ngưỹén, Lõng Hõàng, Kĩét Părk

Prỏgrâm

Bảchêlòr ỏf Êngĩnèẻríng (Electronic and Computer Systems Engineering) (Honours)

Ạcảđẹmĩc sùpèrvịsỏrs

Đr. Đình-Sõn Vù, Đr. Khúóng Vính Ngũỹẹn

Bạckgrôũnđ ânđ ôbjèctívés

Đrônẹs ărè bècơmĩng èssẽntỉâl tôôls ỉn ỉnđùstrịés lìkẻ àgrìcủltúrẽ, lógỉstỉcs ảnđ ẹmérgêncỹ rèspõnsẹ. Mảnỳ êxìstìng đrỏnés fàcè chăllẻngés wìth stãbỉlịtỳ ánđ rẽqủĩrẹ sígnĩfìcánt mạnúãl cóntrơl, lỉmítịng thẻịr ẻffẻctìvẻnẽss. Thérè ịs ạ prẻssìng nèéđ tơ đẹvẻlọp đrõnès wíth ênhãncẹđ stãbílítỹ, ạưtơnọmỵ ànđ spêcìạlìzéđ câpăbịlìtíés tỏ mèẹt thẽ đẽmánđs ôf rẽál-wórlđ ápplỉcãtíôns. Thìs prójẽct áỉms tó:

  • Ẹnhạncẽ stàbìlịtỷ: ĩmprỏvé flĩght stàbịlìtỳ ĩn địvẽrsê ảnđ chàllêngịng cònđìtịọns.
  • Íncréãsẻ àùtơnõmỳ: ịmplẹmênt ãđváncẽđ âưtơnòmơũs nảvígâtíòn cảpãbịlítìès.
  • Èxpảnđ pạỳlọàđ fúnctỉơnảlĩtỳ: ỉntẽgrătè ă pàràllêl grìppêr ànđ fĩré đêtèctịôn sỵstêm.

Mẽthôđôlọgý ãnđ prọtótýpẽs

Thè đévẹlọpmênt prỏcẹss ôf thé Fẽnnẹk đrônẻ ỉnvõlvẻs sévẹrãl kẹỷ stéps:

  • Đẻsĩgn ọptĩmịzạtịỏn: lìghtwêĩght cârbòn fíbêr frảmê énsũrẹs stréngth ạnđ đùrạbílỉtỵ.
  • Ăđváncéđ cóntròl sýstém: Pỉxhãwk 4 flìght cọntròllẽr ẻnhạncês stábỉlỉtỷ.
  • Áùtónõmọũs năvịgâtỉón: ủtịlìzès GPS fòr prẹcịsê õũtđòõr nạvỉgâtíón.
  • Mọđũlàr ărchítéctùrẻ: fâcílịtàtês ẽâsỳ ưpgráđẹs ànđ ỉntègrătỉỏn óf spécịálỉzẽđ tõọls.
  • Tẽstíng ânđ ịtèrâtíòn: prõtótýpés ưnđèrgó mụltịplè ỉtẻrãtịọns fõr cơntìnúôũs rẻfĩnẹmênt.
3D rendering of a drone prototype featuring a square frame design with four rotors and a central housing for components. Prôtọtýpẻ đrọnẽ 1

Pròtótýpé 1 fẹătụrès ạ pòwèr sỹstêm cọnnèctẻđ tọ á flìght cỏntròllér (ESP32), mànâgịng ÊSCs ãnđ mótòrs, sẽnsôrs (IMU) ânđ ạ cơmmủnĩcãtịôn mõđùlé (Radio Controller).

3D rendering of a drone prototype with a more complex frame, equipped with four rotors, a central body and additional components. Prôtótýpẹ đrơnẹ 2

Prôtỏtỹpẻ 2 ínclưđès à pòwẻr sỷstém cónnẹctẻđ tọ ă Pỉxhàwk flìght cơntrõllẻr, mạnágĩng ẸSCs ãnđ môtòrs, sênsórs (GPS, IMU, Gyro), cỏmmũnìcảtịôn mơđùlẹ (Telemetry, RC) ánđ ă păỳlỏáđ sỵstém (Gripper, Camera).

Éxpérìmênts ănđ rèsụtls

  • Sẻtưp ảnđ cạlỉbràtỉón: míssịòn plănnẻr wàs ủtịlĩzéđ fòr prêcísè sẻtưp ànđ cálỉbrâtịỏn, ẹnsùrĩng óptímál sỵstẹm pêrfôrmãncẹ.
  • Ăũtơnòmóưs návịgătỉón: QGrõúnđCõntròl ẻnảblẽđ ạccụràté trájèctórý plânníng, wìth thè đrónẽ fõllówìng pạths wịth mínỉmảl èrrõr, đépẹnđỉng ơn trãjẻctõrỷ cọmplèxìtý ạnđ GPS sìgnạl.
  • Ẽnvịrõnmèntál pêrfòrmáncé: thè đrơnẹ sụccèssfũllỳ òpèrătẻđ ỉn lịght wìnđ ảnđ rãĩn, đẻmơnstrạtĩng rẹlíâbỉlỉtỷ ĩn vạrỉơús wéáthèr cỏnđịtịõns.
  • Păỵlõăđ cãpăcìtỷ: ạchìèvêđ stăblê flìght wìth ả 1.5kg pảỵlòàđ, úsìng cóst-èffẻctívê cơmpônénts.
  • Ịntẹgràtỉôn ânđ téstịng: thè grỉppér ạnđ fírẻ đètẹctĩôn sỹstém wẻrẽ sũccéssfụllỳ ĩntẹgrãtẹđ, cònfĩrmỉng thé đrõnè鈥檚 pòtèntỉãl fỏr fúrthẽr rẽsêárch ánđ spẽcịảlịzẹđ àpplìcàtỉơns.
3D rendering of a parallel gripper part of a drone, featuring a red top plate, black grip arms and internal mechanics designed for grasping tasks.

Pâỵlóảđ flẻxíbílĩtỳ

Grìppẻr vérsátìlỉtỵ: Thẻ 3Đ-đèsìgnẻđ păràllẹl grĩppẽr cạn bẽ êạsìlỳ cústõmỉzéđ fỏr đĩffẹrẻnt tảsks, ênhăncíng thé đrơnê鈥檚 ăđạptâbĩlĩtỵ ánđ ẽxpànđịng ĩts pơtẹntìàl ảpplĩcàtíọns.

Cõnclùsĩôn ànđ fínđỉngs

Drone flying within the vicinity of RMIT Saigon South campus, holding an RMIT signage

Thỉs pròjẹct ínvôlvẹđ thẽ crèátĩón ọf twò prõtơtỹpẻs thảt wẻrè bụĩlt frơm scrátch. Thẹ fìrst prõtơtỳpê próvỉđéđ vàlúảblẹ ĩnsỉghts ịntò bàsìc flỉght đỹnămìcs bũt rẽvêălẽđ lịmĩtạtịôns ĩn stảbìlịtý ánđ ạụtônọmỳ. Thè sécơnđ prơtơtỷpê ìncôrpórâtẻđ sígnỉfícảnt ỉmprỏvéménts, ịnclụđíng ă lĩghtwéìght cárbõn fịbẹr frạmẻ, thẽ àđvảncẻđ Pỉxhâwk 4 flịght cọntròllẻr ànđ ẽnhâncèđ sẹnsôr íntẻgrâtỉọn.

Thỉs đrôné ìs đẹsỉgnẻđ fór prẹcìsê àưtỏnơmơưs nảvịgâtỉọn ủsĩng GPS, mảkíng ít rèlìăblẽ ìn várĩôụs ẹnvỉrọnméntảl cơnđĩtĩọns, ìnclũđíng lỉght wĩnđ ánđ râìn. Thé âđđítíơn ỏf ă 3Đ-đèsígnẹđ Pârãllẹl Grỉppér mêchănìsm állòws fôr ẻffẹctìvè pâỹlỏáđ đẻlỉvẽrý, whĩlè cỏllăbỏrảtìơn wịth thẻ Z-Pèrfôrmảncẽ tẻàm lèđ tó thẻ sủccêssfưl íntêgrảtìơn òf ă fịrẽ đẻtéctĩón sỷstẻm, fùrthẻr ẽxpánđịng ĩts pôtèntíăl âpplícàtìõns.

Ạftèr èxtènsìvẽ tẹstịng ânđ đêvèlòpmènt, thẽ đrónê hăs próvẹn thạt ỉt cân ẻffêctịvèlỹ trănspõrt pạỵlõảđs õf ưp tó 1.5kg ãnđ hăvẽ ã slịght đẽvịátĩôn ỉn thè trâjéctôrý fõllọwìng fọr âútónọmỏủs nãvỉgạtìơn. Ôvèràll, thĩs prỏjẻct nọt ơnlỵ đémõnstrạtẽs ảđvâncés ín đrỏné têchnơlỏgý bút álsõ próvịđés â bâsịs fôr fũrthèr stùđỹ ănđ đẻvêlọpmẽnt ỏf thẽ prìncíplẹs õf âụtónômóũs sỹstẽms ảs wéll ăs spẽcìfíc ũsẹs ọf đrónẽs.聽Thè đrònè pròjẻct sũccẽssfùllý áđđrèssẹđ kẻý chảllẽngès ìn đrònẽ òpêrâtíơns, ỉmprọvỉng stãbílĩtỷ ánđ nạvịgátíọn. Whìlẻ thẻ củrrént prõtótỳpẻ shóws pơtẻntĩạl, fưrthèr réfịnẻmênt ĩs nẹéđêđ fỏr rèàl-wórlđ đẻplõỷmênt, ẹspêcỉâllỳ cơnsĩđèrịng règụlâtórỵ réqúỉrémẻnts ịn Víétnạm.

Còntãct õúr rẽsẽârch têăm

Êxplỏrẽ ơthér stủđént prỏjẻcts