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Este trabalho aborda o problema de robotização de um helimodelo comercial de pequeno porte para operação em ambientes internos. A solução para o problema é dividida em três subtarefas: (i) projeto e implementação de algoritmos de localização, (ii) desenvolvimento da modelagem do helimodelo e (iii) projeto e implementação de leis de controle. Para localização, propõe-se a combinação de informações provenientes de um sistema de visão estéreo e de sensores inerciais via Filtragem de Kalman. Os estados estimados, que compreendem posições e velocidades lineares e angulares, são usados em conjunto com os sinais de comando do piloto para estimar, por meio de métodos de identificação, os parâmetros de um modelo caixa-cinza. De posse do modelo dinâmico do helimodelo, são projetados os controladores, que consistem em controladores PID clássicos em cascata. Resultados experimentais mostram a estabilização de todos os graus de liberdade do helimodelo. This work addresses the robotization of a small-scale commercial helicopter. The solution involves three subtasks: (i) design and implementation of algorithms for localization, (ii) development of the helicopter model, and (iii) design and implementation of control laws. For localization, the combination of a stereo vision system and inertial sensors information via Kalman Filtering is proposed. The estimated states, which are linear and angular positions and velocities, along with the pilot commands are used to estimate, through system identification methods, the parameters of a gray box model. This model is further used to design the system controllers, which are traditional PID cascade control. Experimental results show the stabilization of all degrees of freedom of the mini-helicopter

Localização, modelagem e controle de um mini-helicóptero em ambientes internos