드론을 이용한 물품 배송 시에 GPS 신호만으로는 건물 내의 배송 지점에 착륙하거나 혹은 좁은 지역에 착륙하는 제어를 하기에 부정확도가 높은 편이다. 이에 대한 대안으로 본 연구에서는 배송에 적합한 드론을 개발하였고, 드론의 영상정보를 분석하여 정확한 착륙을 하고자 하는 자동 제어알고리즘을 개발하였다.
먼저 DJI사의 F450 Quadcopter를 기반으로 하여, 물류수송에 적합한 드론을 설계하였다. 드론의 주 제어를 담당하게 되는 Flight Controller는 Open Source/Hardware인 Pixhawk4를 이용하였다. 드론의 수/자동 제어를 위하여 Foxeer사의 FPV카메라, 라즈베리파이전용 카메라 등을 설치한다. 드론의 그리퍼는 Solidworks 3D CAD 소프트웨어를 이용하여 설계 및 시뮬레이션을 완료한 후, DP200 3D프린터/레이져커터를 이용하여 제작하였다. 그리퍼의 제어는 아두이노 Uno를 이용하여 이,착륙시 자동으로 물체를 집고 놓는다. 제작된 그리퍼는 다양한 크기의 물체를 효율적이고 안전하게 잡을 수 있도록 설계되었다.
물류 배송 단계에서는 먼저 드론의 지상통제소에 해당하는 QGroundController(QGC)로 원하는 Mission과 이동경로를 생성한 후 드론을 목표지점 근방까지 자동 비행시켜, 착륙지점에 설치된 H 식별자가 영상속에 위치하도록 한다. 먼저 수동제어의 단계에서는 H 식별자의 위치를 바탕으로 조종자가 조종기를 통해서 드론을 착륙시킨다. 자동제어의 단계에서는 ROS프로그래밍, C++프로그래밍 언어, MAVROS, OpenCV라이브러리 등을 통해 작성한 자동제어 코드를 드론의 소프트웨어인 PX4와 통신시켜 영상 내 H 식별자 위치를 기반으로 드론을 착륙시킨다. 물체배송 완료 후 QGC를 이용하여 드론을 자동복귀 시킨 후 회수한다.