Bitcraze Crazyflie 2.0 Review | ¿Un dron para programar?

Para empezar, advertimos, el Bitcraze Crazyflie 2.0 que revisaremos ronda los 185 €. Desgranémoslo y veamos cómo justifica su precio.

El mercado de los drones de consumo ya dispone hoy en día de un amplio espectro de oferta de drones, desde novatos a curtidos pilotos, de pequeños drones de interior a potentes, estables o rápidos, drones para surcar el cielo. Por supuesto también encontramos un gran rango de precios, y no es difícil encontrar uno que se adapte a nuestras necesidades.

Esta review no ha sido patrocinado por Bitcraze ni ninguna otra empresa, así como la recomendación de compra en mi opinión personal está libre de referidos y es tan solo para dar una guía al lector interesado en él.

Características técnicas Bitcraze Crazyflie 2.0

Dimensiones, prestaciones y capacidades

El Bitcraze Crazyflie en su versión 2.0 es un drone de interior que cabe en la palma de la mano y pesa tan sólo 27 g, pudiendo levantar hasta 42 g. Eso le hace resistente a buena parte de las colisiones a las que podemos someterle, y en caso de golpe fuerte, está diseñado para romperse primero por las piezas más asequibles: el soporte de los motores (4 cuestan $5 y el drone viene con uno de repuesto).

El sensor de medida de inercia IMU de 10 grados de libertad, que corresponden al acelerómetro (x3), giroscopio (x3), magnetómetro (x3) y un barómetro de alta precisión (x1). Para este drone la calidad de las medidas que el IMU toma es esencial, pues todas las posibilidades que brinda este drone van a pretender controlarlo en el espacio. Sus positivos resultados pueden verse en los proyectos de investigación que lo usan, donde la fusión de sensores lo controla muy aceptablemente.

Tampoco repara en potencia de procesamiento, integrando dos módulos Cortex, M4 para la aplicación principal y M0 para la radio y gestión de potencia. Más que suficiente.

Conectividad

En cuanto a conectividad inalámbrica, puede usar BLE o radio de baja latencia y largo alcance. Gracias a ello puede comunicarse a través del cliente de Android e iOS, o mediante el Crazyradio PA (no viene incluido con el Crazyflie) con el cliente para PC.

Las conexión física principal es el puerto microUSB para cargarlo y flashearle el firmware, que también puede hacerse por el JTAG. Por supuesto dispone de dos conexiones Vcc y GND para la batería, que queda entre los pines de expansión. El puerto de expansión permite añadir placas al Bitcraze Crazyflie con las que se extienden las funcionalidades. Algunos ejemplos son los oficiales anillo LED, cargador inalámbrico, extensión a un frame mayor y su sistema de localización indoor. Cabe señalar que los dos últimos están en early access, así que aun teniendo un hardware final, el software está verde. Más expansiones para desarrollo son la de topos (prototipado) y breakout para acoplarla a nuestra placa sin soldar.

Bitcraze Crazyflie Software

Siendo un equipo usado en investigación y desarrollo, el Crazyflie viene debidamente acompañado de software mantenido tanto por sus creadores como por la comunidad. El cliente PC es muy completo y el de smartphone permite hacer demostraciones rápidas, aunque nos cansaremos rápido del control que ofrece nuestra pantalla.

Pero no sólo nos referimos al software de usuario, sino a todo el software que lo implica. Tanto su firmware como de todos los clientes, controladores, etc. están ahí para poder modificarlos y adaptarlos al ser Open Source. Gracias a eso consigue tenerse un control total de todos los elementos de nuestro sistema, y podemos integrar lo que mejor nos funcione sin encontrarse con una API cerrada. De no ser así, por ejemplo, podría impedirnos realizar un control mediante fusión de sensores en el propio Crazyflie al no poder acceder a él.

La plataforma de desarrollo del Bitcraze Crazyflie integra herramientas y frameworks como ROS y ZeroMQ, gracias a lo cual es sencillísimo crear y acoplar el drone a un sistema robótico. Puede programarse en una variedad de lenguajes de programación y funciona bien con herramientas de desarrollo estándares.

Mi experiencia creando un sistema de control del Crazyflie mediante visión artificial

Al llegar Alemania para hacer el Trabajo de Fin de Grado, me dieron la oportunidad de escoger este proyecto. Cabe destacar que, estudiando Ingeniería Electrónica Industrial, no estaba aun familiarizado (prácticamente) con Linux y la programación. Escribo este apunte para constatar que la opinión sobre el Crazyflie que viene ahora sale de alguien sin conocimientos previos, y yo mismo he visto que éste es un buen dispositivo tanto para el desarrollador experto como para quien da sus primeros pasos.

Mientras me ponía al día con la  teoría, se me encargó buscar dónde y por cuánto comprar el Crazyflie. Tras la búsqueda tanto por tiendas online convencionales como especializadas, el precio medio se quedaba en 185 €, aproximadamente. Esta cantidad era demasiado para mí, pero casi sin creerlo lo encontré como compra conjunta en Massdrop por 99 dólares, y activo en ese momento. Como en este país no van escuetos de dinero, el departamento antepuso el tener la factura sin problemas y compró 4 en una tienda online convencional, pero yo decidí comprarme uno que al volver podía seguir usando y agrandando mi proyecto. El total con envío a España, donde lo recogí más tarde, me fue de 113 €.

Qué hacemos al recibirlo

El drone llega desmontado, y el usuario lo asembla en escasos minutos siguiendo la guía de la web. Es importante guardar en lugar conocido las piezas de repuesto, y aconsejo meter el drone ya montado dentro de la caja cuando no lo usemos, orientando debidamente las aspas. Tras una construcción poco más desafiante que un sencillo LEGO, el Bitcraze Crazyflie puede volarse, y en primer momento lo mejor es hacerlo desde la app de smartphone.

Tras cansarnos rápidamente de la nula sensibilidad que ofrece una pantalla táctil, tendremos que cargarlo. Mientrastanto, podemos descargarnos la máquina virtual que pone a nuestra disposición Bitcraze, con todo lo necesario instalado. Puede instalarse manualmente en nuestro propio SO, pero no vale la pena al menos hasta estar metidos en desarrollo. El primer paso es seguir sus indicaciones para actualizar el software en la VM y abrir el cliente. Una vez en él podemos intentar conectarlo con el crazyflie y ponerlo a volar, aunque vale la pena actualizar antes el firmware de la Crazyradio PA y el Crazyflie.

Te recomendamos la lectura de nuestra guía de los mejores drones para novatos.

Configuremos ahora la dirección de radio que usará siempre el Crazyflie, ya que escogiendo una banda poco saturada no tendremos problemas de calidad de conexión. Esto es especialmente importante a la hora de usar múltiples Crazyflies en coordinación. No entraremos en detalles, para esto hay que pasearse el foro oficial, pero vale la pena señalar temas importantes que afectarán el funcionamiento.

A partir de aquí ya podemos usar el drone plenamente, y vale la pena jugar, acostumbrarnos a él, equilibrarlo mecánicamente (ver la guía) y configurar los parámetros del mando y de respuesta con los que volemos más cómodos.

Desarrollo de control automático y sistemas robóticos

Sólo conozco ROS de momento, pero sé que el Crazyflie está integrado en otras plataformas y entornos de software. Para quien no conozca ROS, es un Sistema Operativo para Robótica en que nuestro código corre como diferentes nodos, que cuelgan y leen datos en topics (temas). Por poner mi ejemplo, en mi sistema un nodo de captura de imagen la cuelga en un topic (/camera/image_rect), el cual lee el nodo reconocimiento de imagen de cob_fiducials, procesa y cuelga en otro topic la posición, que mi software propio desgrana y cuelga para el controlador PID de posición del Crazyflie.

Recomiendo muchísimo empezar a usar el software con el Crazyflie, y el Crazyflie con el software. Es ideal tanto para el amateur con una habitación con un poco de espacio libre, y para universidades, laboratorios y talleres. Es perfecto para hacer pequeños proyectos, y éstos se pueden ir construyendo unos sobre otros. En mi departamento, por ejemplo, alguien prepara el software para tomar imágenes de la manera más manera precisa y lo prepara con documentación para que el siguiente estudiante pueda usar este montaje físico e informático para hacer su control automático, y el que viene después puede usar ese control para seguir caminos que se le dan al drone.

Antes de terminar, cabe destacar que el sensado del Crazyflie puede hacerse tanto sólo con la propia IMU, como con cámaras genéricas (mi caso) o sistemas de detección más o menos caros y complejos, y mezclando varios de estos métodos.

Palabras finales y conclusión acerca de Bitcraze Crazyflie

Tras haberlo usado, y comparándolo con el AR.Drone2.0 de Parrot que usa un compañero también en ROS (a pesar de tener bloques de software propietario que no podremos modificar ni conocer), éste presenta unas prestaciones claramente superiores al Crazyflie 2.0. El AR.Drone es más conveniente para vuelo recreativo, pero aunque puede usarse en interior, necesita de bastante más espacio libre en la habitación/laboratorio y eso puede resultarte aparatoso.

Cabe destacar que necesitaremos un PC de sobremesa o portátil para ejecutar nuestros proyectos en ambos, así que en proyectos desarrollo a veces no será práctico llevarlos al campo.

Sin embargo, recomiendo encarecidamente el Crazyflie 2.0 a todo aquél que quiera iniciarse o seguir jugando a la informática y la robótica con algo tan divertido como un dron, o para enseñar a otros. Sistemas, programación, teorías de control y aerodinámica, todo eso queda a nuestra merced en la palma de nuestra mano.