Robotický hasící systém pro bezpilotní dron

Abstract

Tato práce obsahuje návrh a realizaci robotického hasícího systému upevněného na autonomní dron. Hasící systém je schopný směřovat paprsek vody do určené pozice ohně, která je detekována pomocí senzorů. Manipulátor se dvěma stupni volnosti je patřičně nastavován na základě výpočtu inverzní kinematické úlohy a voda je vypouštěna jen v okamžiku splnění podmínek dosahu. Celou dobu byl také kladen důraz na celkovou nosnost dronu a tedy i celkovou hmotnost hasícího systému včetně nádrže naplněné vodou. Nejprve byl tedy navržen hardware, potom byly provedeny matematické výpočty, které byly následně implementovány do řídícího programu. Veškeré simulace byly provedeny v prostředí Matlab. Během reálného testování bylo ověřeno, že hasící systém je funkční.

This thesis contains design a realisation of a robotic fire extinguisher mounted to an unmanned aerial vehicle. The fire extinguisher system is able to direct water stream into the fire location detected by sensors. The two degrees of freedom manipulator is based on inverse kinematics enumeration, and the water pump turns on only if the set range condition is fulfilled. During this project's development, the maximal weight of the drone, as well as the maximal weight of the fire extinguisher system with full water storage, had to be taken into account. First, the suitable hardware was developed, then the mathematical enumeration was performed and implemented into the control program. The simulations in this project were performed in Matlab. The functionality of the fire extinguisher system was verified in real-life experiments.