Abstract
In this paper, we propose an efficient automatic control method for the collision avoidance of drones. In general, the drones are controlled by transmitting to the flight control (FC) module the received PWM signals transmitted from a RC controller which transduce movements of the knob into PWM signal. We implemented the collision avoidance module in-between receiver and FC module to monitor and change the throttle, pitch and roll control signals to avoid drone collision. In order to avoid the collision, a LiDAR distance sensor and a servo-motor are installed and periodically measure the obstacle distance within -45 degrees from 45 degrees in flight direction. If the collision is predicted, the received PWM signal is changed and transmitted to the FC module to prevent the collision. We applied our proposed method to a hexacopter and the experimental results show that the safety is improved because it can prevent the collision caused by the inadvertency or inexperienced maneuver.
본 논문에서는 쿼드콥터 드론의 충돌방지를 위한 효율적인 자동제어 방법을 제안한다. 일반적인 드론조종 방법은 RC 조종기에서 노브의 움직임을 PWM 신호로 변환하여 전송하면 이를 드론의 무선 수신부에서 수신하여 비행제어(FC) 모듈에 전달하는 방식으로 이루어진다. 드론의 수신기와 FC 모듈 사이에 충돌 회피 모듈을 구현하여 쓰로틀, 피치 및 롤 제어 신호를 모니터링하고 변경하는 방식으로 드론 충돌을 방지한다. 충돌을 방지하기 위해 LiDAR 거리 센서와 서보 모터를 설치하여 주기적으로 비행 방향을 중심으로 -45도에서 +45도 이내의 장애물 거리를 측정한다. 충돌이 예상되면 수신된 PWM 신호를 변경하여 FC 모듈로 전송함으로써 충돌을 방지한다. 우리가 제안한 방법을 쿼드콥터 드론에 적용하여 실험을 통해 검증한 결과, 조종자 부주의 혹은 조종 미숙으로 인해 발생할 수 있는 충돌을 방지할 수 있어 안전성이 향상됨을 보였다.
