Ampliación y mejora de una WebApp para el control de un dron

Abstract

This final degree project builds upon a previously developed project within the Drone Engineering Ecosystem (DEE), in which a WebApp for drone control was designed. This project represents an evolution and extension of the original WebApp, adding new functionalities, visual improvements and enhancements regarding the communication systems. The WebApp extends existing functionalities by including new ones such as voice control, object detection, correction of image distortion due to the drone's camera lens and visual improvements to existing functionalities. In addition, new pages featuring different drone control modes have been added. The pilot mode allows the user to control the drone in a way like a radio control transmitter, either from a mobile phone or a computer using a USB controller. The movement mode, on the other hand, allows the drone to be controlled based on the user's device movement. Finally, an exclusive view for the students has been implemented, allowing them to see the professor's screen on their own device, thus offering an improvement on the follow-up explanations and reinforcing the educational focus of the project. In order to enhance the communication systems, the command communication protocol has been migrated from MQTT to WebSockets, and real time video transmission from WebSockets to WebRTC. These changes reduce latency issues and improve the video smoothness. The results obtained have been highly satisfactory. During the functional testing, the detected issues were fixed, and in user testing, all participants were able to complete the proposed tasks without major inconveniences.

Este trabajo de fin de grado da continuidad a un proyecto desarrollado previamente dentro del marco del Drone Engineering Ecosystem (DEE), en el que se diseñó una WebApp para el control de un dron. El proyecto establece una evolución y ampliación de la WebApp original, incorporando nuevas funcionalidades, mejoras visuales y optimizaciones en los sistemas de comunicación. La WebApp amplía las funcionalidades existentes mediante la incorporación de nuevas como control por voz, detección de objetos, corrección de distorsión producida por la lente del dron y mejoras visuales sobre las funcionalidades existentes. Además, se han añadido nuevas páginas con distintos modos de control del dron. El modo piloto permite controlar el dron de una forma similar a un mando radio control convencional, tanto desde el móvil como desde un ordenador mediante un mando USB. Por otro lado, el modo movimiento ofrece al usuario una forma de controlar el dron basada en el movimiento de su dispositivo móvil. Por último, se ha incorporado una vista exclusiva para los alumnos en la cual pueden ver la pantalla del profesor desde su propio dispositivo. Esto ofrece la posibilidad de seguir mejor la explicación y reforzar el enfoque docente del proyecto. Con el objetivo mejorar los sistemas de comunicación, se ha llevado a cabo la migración del protocolo de comunicación de comandos de MQTT a WebSockets, y la transmisión de video en tiempo real se ha migrado de WebSockets a WebRTC. Esto permite reducir latencias y mejorar la fluidez del vídeo. Los resultados obtenidos durante las pruebas han sido muy satisfactorios. Durante las pruebas de funcionamiento se han corregido los problemas detectados y, en las pruebas con usuarios, todos han podido realizar una serie de tareas propuestas sin mayor dificultad.