Open Gimbal: A 3 Degrees of Freedom Open Source Sensing and Testing Platform for Nano and Micro UAVs

要約

実際に飛行させずにマイクロおよびナノ UAV の空気力学をテストすることは非常に困難です。
この問題に対処するために、マイクロおよびナノ UAV の固有の要件を満たす特別に設計された 3 自由度プラットフォームである Open Gimbal を導入します。
このプラットフォームにより、無制限かつ自由な回転運動が可能になり、これらの UAV の包括的な実験と評価が可能になります。
私たちのアプローチは、シンプルさとアクセシビリティに重点を置いています。
私たちは、最小限のサイズで複雑さが少ない、オープンソースの 3D 印刷可能な電気機械設計を開発しました。
この設計により、複製とカスタマイズが容易になり、研究者や開発者が広くアクセスできるようになります。
小規模で飛行力学を感知するという課題に対処するために、私たちは統合されたワイヤレスバッテリーレスセンサーサブシステムを考案しました。
当社の革新的なソリューションは、複雑な配線の必要性を排除し、代わりにセンサー データの受信にワイヤレス電力伝送を使用します。
オープン ジンバルの有効性を検証するために、一般的なナノ クアッドローターを使用して、その通信リンクとセンシング性能を徹底的に評価およびテストします。
包括的なテストを通じて、実際のシナリオにおけるオープン ジンバルの信頼性と精度を検証します。
これらの進歩は、mUAV および nUAV を扱う研究者や開発者に貴重なツールと洞察を提供し、この急速に進化する分野の進歩に貢献します。

要約(オリジナル)

Testing the aerodynamics of micro- and nano-UAVs without actually flying is highly challenging. To address this issue, we introduce Open Gimbal, a specially designed 3 Degrees of Freedom platform that caters to the unique requirements of micro- and nano-UAVs. This platform allows for unrestricted and free rotational motion, enabling comprehensive experimentation and evaluation of these UAVs. Our approach focuses on simplicity and accessibility. We developed an open-source, 3D printable electro-mechanical design that has minimal size and low complexity. This design facilitates easy replication and customization, making it widely accessible to researchers and developers. Addressing the challenges of sensing flight dynamics at a small scale, we have devised an integrated wireless batteryless sensor subsystem. Our innovative solution eliminates the need for complex wiring and instead uses wireless power transfer for sensor data reception. To validate the effectiveness of open gimbal, we thoroughly evaluate and test its communication link and sensing performance using a typical nano-quadrotor. Through comprehensive testing, we verify the reliability and accuracy of open gimbal in real-world scenarios. These advancements provide valuable tools and insights for researchers and developers working with mUAVs and nUAVs, contributing to the progress of this rapidly evolving field.

arxiv情報

著者 Suryansh Sharma,Tristan Dijkstra,R. Venkatesha Prasad
発行日 2023-10-04 09:37:27+00:00
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