Desenvolvimento e simulação de sistema de controle autônomo para drone DJI Mavic 2 pro utilizando o ambiente Webots
DOI:
https://doi.org/10.47385/tudoeciencia.2570.2025Palavras-chave:
DJI Mavic 2 Pro. Veículos aéreos não tripulados. Simulação robótica. Webots. Controle autônomo. Máquina de estados. PID.Resumo
Este trabalho apresenta o desenvolvimento e implementação de um sistema de controle autônomo para o drone DJI Mavic 2 Pro utilizando o simulador robótico Webots. O objetivo principal foi demonstrar a viabilidade de simulação de operações de voo autônomo do DJI Mavic 2 Pro, incluindo decolagem, estabilização em altitude, pairo controlado e pouso suave. O sistema desenvolvido emprega uma máquina de estados finitos para gerenciar as diferentes fases de voo, integrada a controladores PID (Proporcional-Integral-Derivativo) para estabilização de atitude e controle de altitude. Os resultados obtidos demonstram a eficácia do ambiente Webots como plataforma de desenvolvimento e teste de algoritmos de controle para o DJI Mavic 2 Pro, proporcionando uma alternativa segura e econômica aos testes em campo. A metodologia proposta permite a execução de missões autônomas pré-programadas com boa precisão e confiabilidade, atingindo tolerâncias de altitude de ±0,1 metros e tempos de resposta inferiores a 2 segundos para mudanças de estado. O sistema também incorpora funcionalidades de segurança, como pouso de emergência ativado por comando do usuário, demonstrando aplicabilidade em cenários reais de operação.
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Referências
BOUABDALLAH, Samir. Design and control of quadrotors with application to autonomous flying. 2007.
COLOMINA, I.; MOLINA, P. Unmanned aerial systems for photogrammetry and remote sensing: A review. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, v. 92, p. 79-97, 2014.
MICHEL, Olivier. Cyberbotics ltd. webots™: professional mobile robot simulation. International Journal of Advanced Robotic Systems, v. 1, n. 1, p. 5, 2004.
DJI. DJI Mavic 2 Pro User Manual. Shenzhen: DJI Technology Co., Ltd., 2018.
ERGINER, B.; ALTUG, E. Modeling and PD control of a quadrotor VTOL vehicle. In: IEEE INTELLIGENT VEHICLES SYMPOSIUM, 2007. Proceedings... p. 894-899, 2007.
JOHNSON, Andrew; MONTGOMERY, James; MATTHIES, Larry. Vision guided landing of an autonomous helicopter in hazardous terrain. In: Proceedings of the 2005 IEEE International Conference on Robotics and Automation. IEEE, 2005. p. 3966-3971.
LIU, Hao; WANG, Xiafu; ZHONG, Yisheng. Quaternion-based robust attitude control for uncertain robotic quadrotors. IEEE Transactions on Industrial Informatics, v. 11, n. 2, p. 406-415, 2015.
MAHONY, R.; KUMAR, V.; CORKE, P. Multirotor aerial vehicles: Modeling, estimation, and control of quadrotor. IEEE Robotics & Automation Magazine, v. 19, n. 3, p. 20-32, 2012.
OLIVIER, M.; CYBERBOTICS, L. Webots: Symbiosis between virtual and real mobile robots. In: VIRTUAL WORLDS AND SIMULATION CONFERENCE, 1998. Proceedings... p. 25-30, 1998.
PHAM, H. X.; LA, H. M.; FEIL-SEIFER, D.; NGUYEN, L. V. Cooperative and distributed reinforcement learning of drones for field coverage. Distributed and Parallel Databases, v. 36, n. 4, p. 787-806, 2018.
POUNDS, P.; MAHONY, R.; CORKE, P. Modelling and control of a large quadrotor robot. Control Engineering Practice, v. 18, n. 7, p. 691-699, 2010.
RUCHTI, J.; SENKBEIL, R.; CARROLL, J.; DICKINSON, J.; HOLT, J.; BIAZ, S. Unmanned aerial system collision avoidance using artificial potential fields. Journal of Aerospace Computing, Information, and Communication, v. 11, n. 4, p. 140-144, 2014.
VALAVANIS, K. P.; VACHTSEVANOS, G. J. (Ed.). Handbook of unmanned aerial vehicles. Dordrecht: Springer, 2015.
ZHANG, Y.; WANG, J.; CHEN, X. Fault-tolerant control for quadrotor UAV by employing Lyapunov-based adaptive control approach. Applied Sciences, v. 10, n. 5, p. 1619, 2020.
DRONESHIELD. Proteção DJI Mavic 2 PRO/ZOOM. Disponível em: https://droneshield.com.br/produto/protecao-dji-mavic-2-pro-zoom/. Acesso em: 18 ago. 2025.
VALAVANIS, Kimon P.; VACHTSEVANOS, George J. (ed.). Handbook of Unmanned Aerial Vehicles. Dordrecht: Springer, 2014. 1. ed. 3022 p. (Hardcover ISBN 978-90-481-9706-4).
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