Návrh robotického vzorkovače vody pro autonomní multirotorovou helikoptéru

Abstract

Odebírání vzorků je důležitou součástí monitorování kvality vody. Tradičně jsou vzorky odebírány ručně, což činí tento proces nákladným a zdlouhavým. V této práci je popsán vývoj vzorkovače vody pro bezpilotní multirotorovou helikoptéru, který řeší tento problém. Nejprve je představen současný stav využití různých bezpilotních vozidel pro vzorkování vody. Na základě tohoto přehledu je navrhnut vzorkovač vody pro Tarot T650, mechanickým designem počínaje. Poté je popsán vývoj desky plošných spojů sloužící ke řízení tohoto přístroje. Deska je následně naprogramována. Aby toto zařízení mohlo být použito s MRS systémem, je v rámci této práce vytvořen také potřebný software pro integraci s ROS. Na závěr je zařízení otestováno jak v laboratoři, tak při letu dronu.

Water sampling is an essential procedure for water quality monitoring. Traditionally, the samples are handpicked by humans, making it an expensive and time-consuming process. This thesis proposes a solution to this problem by creating a water sampling manipulator for an Unmanned Aerial Vehicle. In the beginning, the thesis provides an overview of currently used solutions utilizing various Unmanned Vehicles. Based on the review, a water sampler suitable for a Tarot T650 drone is developed, starting with the description of the mechanical design. Next, a printed circuit board is created to control the mechanism. With the necessary hardware complete, the control board is programmed, and a ROS node is created to integrate the manipulator with the MRS system. Finally, the device is thoroughly tested separately and on a drone.