AR Drone Parrot
Présentation
L' AR Drone est un quadricoptère piloté à partir d'un téléphone iPhone par le réseau Wifi. L'immersion est totale avec la diffusion vidéo en direct sur l'écran de l'iPhone. Ses caméras embarquées plongent l'utilisateur à l'intérieur du cockpit !
Ce produit à été conçu par la société Française PARROT. Il est destiné à une utilisation ludique.
Le système AR Drone se compose d'une chaîne d'énergie avec :
- quatre hélices haut rendement en fibre de carbone,
- quatre moteurs Brushless de 15W, 3500 tr/min couplés aux hélices par engrenages,
- une batterie lithium polymère.
La chaîne d'information du système intègre :
- deux gyroscopes à deux axes et un en lacet, un accéléromètre trois axes, deux caméras dont une frontale et une verticale, un altimètre à ultrasons,
- un calculateur embarqué avec Wifi b/g et USB haut débit sous le système d'exploitation Linux.
De quoi s'agit-il?
Le drone est commandé à partir d’une Station sol par un Pilote etévolue dans un Environnement ayant des contraintes physiques tel quele Climat (mouvements d’air, température..), le Sol et les Objets.
La chaîne d'information est couplée à un iPhone pour les commandes de pilotage et pour la restitution de la vidéo avec la possibilité d'utiliser l'environnement "réalité augmentée".
Equipé de 4 hélices entrainées par des moteurs brushless de 15 Watt, ledrone se déplace en volant selon 6 degrés de liberté. La carte mèreintégrée commande les moteurs en fonction des informations transmisespar les capteurs (Centrale inertielle, Altimètre et Caméras) et la stationsol.
Les différentes parties en détails
Les moteurs
Les moteurs brushless ont été spécialement conçus pour l'AR.Drone en vue de lui garantir de bonnes performances ainsi qu'une longue durée de vie.
D'une puissance de 15 Watts, les moteurs effectuent 28000 tr/min en vol stabilisé, ce qui correspond à 3300 tr/min pour les hélices. La vitesse de rotation des moteurs peut varier entre 10350 et 41400 tr/min.
Le moteur est lié avec sa carte électronique, qui comprend un microcontrôleur basse consommation 8bits ainsi qu'un contrôleur ADC 10 bits pour gérer la vitesse de rotation.
La carte mère & la caméra verticale
La carte mère embarque un processeur Parrot P6 spécialement conçue pour l'AR.Drone. Elle est composée d'un processeur 468 MIPS ARM926EJ Risc et d'un accélérateur vidéo. La carte mère embarque Linux ainsi que le logiciel interne de l'AR.Drone. Elle dispose d'une mémoire de 256 Mb MDDR RAM 32 Bits cadencée à 200 MHz et 32 Mb de mémoire flash NAND. Elle inclut un chipset Wi-Fi Atheros ainsi qu'un port USB pour le flashage direct et les extensions futures.
La carte mère intègre également la caméra verticale de l'AR.Drone. Sa fréquence est de 60 images par seconde et sa résolution de 176*144 pixels (standard QCIF). Les données de cette caméra couplées à celle des capteurs de la carte de navigation permettent de stabiliser l'AR.Drone. La vitesse de déplacement de l'AR.Drone est reconstruite en corrélant les points significatifs des différentes images successives
La vidéo de la caméra frontale est acquise en VGA puis compressée en QVGA à l'aide d'un codec MJPEG. Le flux vidéo est diffusé par WIFI vers l'iPhone. Le logiciel embarqué crée son propre réseau WIFI-Adhoc.
La carte de navigation
La carte de navigation comprend un microcontrôleur couplé à un convertisseur ADC ainsi que de nombreux capteurs :
Un capteur à ultrasons, composé d'un transmetteur et d'un récepteur. Il permet de mesurer l'altitude de l'AR.Drone, et ce jusqu'à six mètres d'altitude. La mesure s'effectue à une fréquence de 25 Hz.
Un accéléromètre numérique trois axes, positionné au centre de gravité de l'appareil. L'accéléromètre est utilisé dans la gamme +/- 2 g un ADC 10bits intégrés permet l'acquisition des données à 200Hz. Les données sont envoyées au microcontrôleur par I2C.
Un gyromètre MEMS deux axes et un gyromètre piézoélectrique de précision pour la mesure de cap, permettent de mesurer et de contrôler vitesses de rotation du drone. La plage de mesures de ces capteur est de +/-500°/s. Ces capteurs analogiques sont numérisés par l'ADC 12bits du microcontrôleur.
Ces capteurs composent l'unité de mesure inertielle. La mise en commun des informations en provenance de ces capteurs permet de calculer les angles d'Euler de l'AR.Drone, utiles pour stabiliser l'appareil.
La carte de navigation peut être mise à jour via l'application AR.Update.
La batterie
La batterie est une batterie Lithium-Polymer trois cellules, d’une capacité de 1000 mAh à 11,1 volts et d’une capacité de décharge de 10C. Elle inclut un circuit de protection (PCM) qui protège la batterie contre les charges et décharges excessives ainsi que des courts-circuits. La batterie est protégée par un étui rigide, et respecte les normes de sécurité UL2054.
La batterie possède deux connecteurs: un connecteur de décharge pour alimenter l’AR.Drone et un autre connecteur de charge.