¿Qué es un dron y cómo se fabrica?
¿Qué es un dron y cómo se fabrica?
Últimamente, probablemente todos hayan escuchado este término tecnológico » dron con cámara «. Pero, ¿sabes exactamente qué es este dron ? ¿Como funciona esto?
Si no sabes la respuesta a todas estas preguntas, no te asustes porque hoy vamos a hablarte de esta herramienta de última generación. Suena tan extraño como suena.
En el sentido más verdadero, es un robot que los humanos pueden controlar. Pero él es un robot volador. Fue creado por humanos para modificar sus acciones.
Aunque estos drones pueden realizar muchas tareas, están diseñados principalmente para trabajos que son peligrosos para los humanos. Pues vamos a conocer más sobre todas sus funciones. Así que lee el artículo completo sin saltarte nada. Con esto podrás conocer en detalle la última máquina tecnológica.
Entonces no tendrás que esperar más, comencemos y conozcamos qué es la aeronave no tripulada y cómo funciona.
¿Qué es un dron?
¿Qué significa un dron? Los drones también se denominan vehículos aéreos no tripulados o drones. Estos son básicamente robots en miniatura que pueden volar. Se controla con la ayuda de un sistema de control remoto.
Para los militares o los militares, estos son vehículos aéreos no tripulados aéreos no tripulados ( vehículos ) o (RPA dirigidos por control remoto sistemas de aire ). Mientras que comúnmente se les llama «UAV».
Los drones se utilizan en situaciones que están fuera del alcance humano o más bien arriesgadas y difíciles.
Estos dispositivos pueden monitorear las 24 horas del día durante toda la semana. Cada dron puede enviarte todas las imágenes en tiempo real al monitorearlas durante un largo período de tiempo. Por eso también se le llama “el ojo del cielo” o “el ojo del cielo”.
La tecnología de drones está en constante evolución día a día con la ayuda de nuevas innovaciones. La tecnología de vehículos aéreos no tripulados incluye todo, como la aerodinámica de un dron, los materiales utilizados para fabricarlo, placas de circuitos, chips y software, también conocido como el cerebro del dron.
¿Qué es un cuadricóptero?
Un diseño de drones muy popular y popular es el cuadricóptero. Es un tipo de UAV que utiliza cuatro rotores para levantar y propulsar.
Aunque el concepto de un cuadricóptero no es nuevo, ya que se probó a principios de 1920 , pero debido a la falta de tecnología adecuada en ese momento, su efectividad tuvo que sufrir mucho.
Pero con el avance de la tecnología electrónica, como sensores, baterías, cámaras y sistemas GPS, estos cuadricópteros ahora se usan mucho.
Cómo volar un dron
Las cuatro hélices del dron están estacionarias y orientadas verticalmente. Cada ventilador tiene una velocidad variable independiente que les permite establecer un rango completo de movimiento. Diferentes drones tienen diferentes grupos de empuje que les ayudan a lograr diferentes movimientos de los drones.
Estos no son como los helicópteros convencionales que están controlados por palas de hélice que giran dinámicamente alrededor del eje del rotor.
Los componentes utilizados para hacer la milla de pala son muy valiosos, por lo que estos cuadricópteros ahora se utilizan cada vez más.
Como hacer un dron
1. Chasis : este es el esqueleto del dron con el que se fijan todos los componentes. Al diseñar estos diseños de chasis, se tienen en cuenta su resistencia (con cualquier peso adicional, como cuando se monta una leva) y el peso adicional, ya que es posible que se requieran hélices más altas y motores más potentes para levantarlos.
2. Hélices : esto a menudo afecta la carga útil de un cuadricóptero, cuánta carga útil puede levantar, qué tan rápido puede volar y qué tan rápido puede maniobrar.
Su longitud se puede ajustar; Los ventiladores largos pueden levantar fácilmente más peso que eso también a RPM más bajas, pero tardan un poco más en acelerar o acelerar.
Si bien las hélices más pequeñas pueden cambiar fácilmente su velocidad y, por lo tanto, son más maniobrables, requieren una mayor velocidad de rotación para obtener la misma potencia que las palas más largas.
Esto ejerce una presión adicional sobre los motores y acorta su vida útil.
Podemos decir que un cabeceo más agresivo sin duda puede proporcionar un movimiento más rápido, pero reduce en gran medida la eficiencia del vuelo.
3. Motores : cada hélice contiene un motor, y los motores de los drones se clasifican como unidades «Kv», lo que significa el número de revoluciones por minuto que hacen cuando proporcionan un voltio al motor sin carga.
Una rotación más rápida del motor puede proporcionar más potencia de vuelo, pero requiere la misma cantidad de energía de la batería, lo que puede reducir el tiempo de vuelo.
4. Módulo de control electrónico de velocidad (ESC) : proporciona una corriente controlada a cada motor para que se pueda generar la velocidad y dirección de rotación correctas.
5. Controlador de vuelo : se llama computadora a bordo que interpreta las señales entrantes enviadas por el piloto y luego envía la entrada correspondiente al ESC, donde se controla el cuadricóptero.
6. Receptor de radio : recibe las señales de control enviadas por el piloto.
7. Batería : las baterías de polímero de litio se utilizan generalmente para esto debido a su alta densidad de energía y capacidad de recarga.
Con esto, varios sensores como acelerómetros, giroscopios, GPS y barómetros también se pueden usar para mediciones de posición. Mientras que las cámaras suelen instalarse para navegación y fotografía aérea.
¿Cómo funciona un dron?
Los drones típicos están hechos de materiales compuestos ultraligeros para que puedan reducir el peso y aumentar el control al mismo tiempo.
Este material compuesto le da a estos drones tal fuerza que pueden volar alto en operaciones militares.
Los drones están equipados con muchas tecnologías diferentes, como cámaras infrarrojas, GPS y láseres (todos los tipos tienen si son drones de consumo, comerciales o militares).
Los aviones no tripulados se controlan con la ayuda de tierra – basado sistemas de control remoto (GSC) y también se denominan cabinas de mando en tierra.
Básicamente, el sistema de vehículos aéreos no tripulados consta de dos partes, el propio dron y su sistema de control.
Todos los sensores y sistemas de navegación están en la parte frontal del propio dron. Mientras que todos los sistemas de tecnología de drones están ubicados en el resto del cuerpo donde no hay lugar para mantener humanos.
Los materiales de ingeniería utilizados para fabricar estos compuestos altamente complejos están diseñados específicamente para absorber las vibraciones generadas y reducir el ruido que se genera. Este material es muy ligero.
tipos de drones
Aunque hay muchos tipos de drones, se dividen principalmente en dos partes.
- dron giratorio
- dron de ala fija
dron giratorio
También hay diferentes tipos de estos drones.
1. Un rotor : – Tiene una sola posición de giro. Hay un rotor trasero en la parte trasera que le da control y estabilidad.
2. Tricóptero : hay tres tipos diferentes de motores potentes, hay tres controladores, cuatro giroscopios y un servomotor.
3. Cuadricóptero : se utilizan cuatro palas giratorias. Utiliza motores de CC de tipo sin escobillas. En este, dos motores giran en el sentido de las agujas del reloj, mientras que dos motores giran en el sentido contrario a las agujas del reloj. Se utilizan baterías de polímero de litio.
4. Picadora hexagonal : – Se utilizan 6 cuchillas giratorias. Donde 3 motores giran en el sentido de las agujas del reloj, 3 motores giran en el sentido contrario a las agujas del reloj. Su aterrizaje es el más seguro.
5. Octacóptero : – Utiliza 8 ventiladores funcionales con 8 motores. Tiene una capacidad de vuelo naturalmente alta, mientras que su estabilidad es la mejor.
dron de ala fija
Es un tipo de dron completamente diferente. Su diseño también es bastante diferente de los diseños multirrotor. En este se pueden ver los pabellones como un lugar tradicional. Al mismo tiempo, no es muy estable en el aire y, con su movimiento, la fuerza de la gravedad parece tener un efecto aún mayor. Al mismo tiempo, no pueden levantar mucho peso en comparación con los cuadricópteros.
¿Qué son los drones VTOL?
Los drones VTOL pueden despegar, volar y aterrizar verticalmente con facilidad. La forma completa de VTOL es » Despegue y aterrizaje vertical «.
¿Qué es la tecnología de drones?
Por cierto, en los UAV se utilizan muchas tecnologías avanzadas. Del cual muchos de ustedes probablemente no saben nada. Así que vamos a obtener más información al respecto.
Tecnología de localización por radar para regreso a casa
Muchos de los drones más nuevos tienen sistemas duales de navegación global por satélite (GNSS), como GPS y GLONASS.
Por cierto, el UAV puede volar tanto en modo GNSS como no satelital.
Es muy importante contar con una navegación de drones de alta precisión durante el vuelo, ya que este requisito está presente en muchas aplicaciones, como la creación de mapas en 3D, la topografía de paisajes y las misiones de búsqueda y rescate (SAR).
Ahora veamos cómo funciona
Cuando el dron está encendido, busca y detecta satélites GNSS. Estos sistemas GNSS de gama alta utilizan tecnología de satélites de constelación . Básicamente, esta constelación de satélites es un grupo de satélites que trabajan juntos y tienen cobertura coordinada y simultánea para que se superpongan y brinden la cobertura correcta.
Scroll o cobertura es el periodo durante el cual el satélite es visible sobre el horizonte local.
Mientras que la tecnología de radar en el dron envía las señales mencionadas a continuación a la pantalla del control remoto;
- Se han detectado varios satélites de drones de señal GNSS y los drones ahora están listos para volar
- Ver la posición correcta y la posición con su piloto
- Grabe el punto de origen al mismo tiempo. Esto es para la función de seguridad «ir a casa».
¿Cuáles son los tipos de tecnología de drones para ir a casa?
La mayoría de los últimos drones siguen tres tipos de tecnología de drones en casa;
1. Vuelve al inicio iniciado por el piloto cuando se presiona el control remoto o el botón en la aplicación.
2. Debido al nivel bajo de la batería, el dron volará automáticamente a la ubicación del punto de partida.
3. Incluso si hay pérdida de transmisión entre el dron y el control remoto, el dron aún volará a la ubicación del punto de partida.
Tecnología de detección de obstáculos para evitar colisiones
Los sistemas de prevención de colisiones ahora están instalados en muchos drones. Estos sistemas de visión de drones usan sensores de detección de obstáculos para escanear los alrededores, mientras que al usar algoritmos de software y tecnología SLAM, las imágenes se pueden convertir en mapas 3D para que el controlador de vuelo pueda conocer los objetos entrantes y evitar accidentes.
Estos sistemas utilizan los siguientes sensores para poder detectar y evitar las obstrucciones;
- sensor de visión
- Ultrasonido
- Infrarrojo
- tratar
- Tiempo de vuelo (ToF)
- visión monocular
Estos drones tienen características que tienen sentido y tratan activamente de evitar obstáculos para que puedan volver a casa fácilmente.
Bueno, ahora veamos cómo funciona esta técnica de evasión de obstáculos cuando la iluminación es suficiente;
1. Cuando se detecta un obstáculo, el dron se ralentiza automáticamente.
2. Luego se detienen y comienzan a volar, luego vuelan hacia atrás y comienzan a trepar, y luego continúan trepando hasta que sienten que no hay ningún obstáculo frente a ellos.
3. Luego comienza el proceso de RPO y el dron regresa a su posición original.
Estabilidad rotacional, IMU, controladores de vuelo
La tecnología de estabilización de giroscopio es el elemento que le da al dron sus capacidades de vuelo suave.
Estos giroscopios deben actuar instantáneamente, a diferencia de las fuerzas que actúan contra el dron.
Este giroscopio proporciona toda la información esencial de navegación al controlador de vuelo central.
La forma completa de la unidad de medida inercial es la unidad de medida inercial (IMU). Funciona detectando la tasa actual de aceleración y, por lo tanto, utiliza uno o más acelerómetros.
La IMU detecta cualquier cambio en sus características de rotación, como cabeceo, balanceo y guiñada, por lo que utiliza uno o más giroscopios.
Algunas IMU también tienen instalado un magnetómetro, que les ayuda a calibrar contra el sesgo direccional.
Este giroscopio es un componente de la IMU y la IMU es un componente esencial del controlador de vuelo del UAV. Este controlador de vuelo es el cerebro central del dron.
Dirección de motores UAV y diseño de hélices
Aquí los motores y las hélices son la tecnología de drones, que mueve el dron en el aire y lo ayuda a volar a cualquier parte.
Recibe estos datos del controlador de vuelo y las unidades electrónicas de control de crucero (ESC) que proporcionan la dirección correcta para que el motor del dron vuele y vuele.
Parámetros de vuelo en tiempo real en la pantalla
Casi todos los drones tienen un controlador de estación terrestre (GSC) o una aplicación de teléfono inteligente que le permite rastrear la telemetría del vuelo actual.
Tecnología de drones No Fly Zone
Para aumentar la seguridad de volar y mantenerlos alejados de las áreas restringidas, se está instalando una función de » zona de exclusión aérea » en muchos de los nuevos drones .
Estas zonas de exclusión aérea se dividen en dos categorías: A y B.
Los fabricantes pueden actualizar y cambiar fácilmente la tecnología de drones en la zona de exclusión aérea a través de actualizaciones de firmware.
Modo GPS listo para volar Tecnología UAV
Cuando la brújula está calibrada, el dron busca la ubicación de los satélites GPS. Y cuando se cumplen 6 o más, permite que el dron vuele en modo » listo para volar «.
Función de seguridad de fallo de brújula interna
Esto permite que el dron y el sistema de control remoto conozcan la ubicación exacta del vuelo. Es necesario calibrar la brújula para establecer el punto de origen.
Este punto de inicio es donde el dron está a punto de regresar cuando hay pérdida de señal entre el dron y el sistema de control remoto. Esto se llama un «trabajo a prueba de fallas».
Puerto de asistente de vuelo de firmware
Estos sistemas de control de vuelo se comunican con el asistente de PC a través de un cable Micro-USB. Permite actualizar la configuración del dron, así como el firmware del dron.
Un dron es una definición simple de esto, que es una computadora voladora con una cámara y algunos sensores. Al igual que las computadoras, los drones también tienen firmware que envía comandos al hardware de la aeronave y a la unidad de control remoto.
Los fabricantes de drones lanzan nuevas actualizaciones de firmware para corregir errores y agregar nuevas funciones a la aeronave, la unidad de control remoto y el software si son necesarios para volar el dron.
Indicadores de vuelo LED
Puedes verlos en la parte delantera y trasera del dron. Generalmente, las luces LED de los drones son verdes, amarillas o rojas .
Las luces LED delanteras están ubicadas para indicar dónde está la parte delantera del dron. Los indicadores de vuelo LED retroiluminados se utilizan para indicar los diversos estados del dron, como cuando está encendido, cuando se actualiza el firmware y el tiempo de vuelo.
Todos los drones vienen con un manual de usuario que explica el significado de cada LED parpadeante .
cámara de alto rendimiento
Por el momento, los últimos drones están equipados con cámaras que pueden tomar fotos y videos de alta resolución, y algunos incluso tienen grabación de video 4K.
Control de inclinación de cardanes
El Gimbal es una tecnología muy importante cuando se trata de fotografía aérea de alta calidad. Con esto, se pueden capturar fácilmente fotos aéreas de alta calidad, películas e imágenes en 3D.
Este pivote evita que cualquier tipo de vibración llegue a la cámara. Además, esta herramienta también te ayuda a inclinar la cámara para que puedas tomar las mejores fotos incluso sobre la marcha.
Prácticamente todos los últimos drones ya tienen dos ejes y cámaras incorporadas. Esto cambia la definición de fotografía.
¿Cómo se vuela un dron?
El dron se controla manualmente a través de un transmisor de radio para controlar manualmente las hélices.
Los palos del controlador te permiten moverte en diferentes direcciones y los botones de recorte permiten ajustar las piezas para que el dron se pueda equilibrar.
Las pantallas también se pueden usar para recibir imágenes de video en vivo de la cámara a bordo y mostrar los datos del sensor allí.
Aparte de esto, los sensores en el tablero también brindan muchas configuraciones útiles como;
Altitud automática cuando el dron se mueve a una altitud fija;
Retención de GPS, donde el dron se fija en una ubicación GPS fija .
Los drones también pueden volar de forma autónoma; Los controladores de vuelo modernos de hoy en día utilizan un software que predetermina los puntos de trayectoria del GPS sobre cómo vuela el dron, dónde aterrizará, dónde está su punto de destino, etc.
Cómo volar un dron
Una característica muy importante de los drones es su tiempo de vuelo. La respuesta simple a la pregunta anterior es que los drones de mejor calidad pueden volar hasta 30 minutos, mientras que los drones baratos solo vuelan entre 5 y 10 minutos.
Por cierto, puede haber muchas razones detrás de cuánto tiempo puede volar un dron, como:
1. ¿Cuánto dura la batería?
Las baterías vienen en muchos tipos dependiendo de los tamaños y tipos de drones. Es normal que una batería de mejor calidad brinde más respaldo, aunque es importante recordar que con el tiempo las baterías comienzan a deteriorarse gradualmente si no se les da el mantenimiento adecuado.
Las baterías de litio pueden proporcionar respaldo durante mucho tiempo.
2. Peso del dron
Volar depende del tamaño de tu dron y de la cantidad de motores y hélices que tengas, así como de su peso. Porque las baterías tienen que trabajar más en esto para mantener todo el auto en el aire.
Los drones fabricados con materiales ligeros pueden volar durante mucho tiempo.
3. La presencia de aditivos
El peso del dron no solo depende de su peso, sino también de todas las herramientas que tiene adheridas. Esto se debe a que los drones rara vez se envían libremente, sino que también se adjuntan cámaras, sensores, grabadoras, etc.
Cuanto más pesados son los complementos, menos pueden volar.
¿Cómo mantienes el dron en el aire durante mucho tiempo?
Ahora comprende el principio básico de los drones y cómo funcionan. Ahora veamos cómo aumentaremos su tiempo de vuelo.
1. Si el dron es una batería de polímero de litio , rara vez lo usa en ambientes fríos porque afecta negativamente la eficiencia de la batería por el frío y parece que se agotará pronto.
2. Al mismo tiempo, el dron no debe volar incluso en áreas calientes porque al volar allí, el motor del dron tiene que trabajar más para elevar el dron. Para que la carga de la batería termine pronto. Deje que la batería se enfríe primero y luego vuelva a cargarla.
3. Al mismo tiempo, no deben volar incluso en un lugar con mucho viento porque requiere más energía para estabilizar el dron y al mismo tiempo también tiene miedo de golpear otros edificios y árboles.
4. El agua no es nada buena para los drones. Por lo tanto, nunca opere drones en un clima húmedo. Esto puede reducir el tiempo de vuelo de los drones.
5. Manténgalo alejado de extras inútiles y simplemente agréguelo para aplicar los mismos servicios que necesita.
6. Si usa protectores, los protegerá de accidentes pero aumentará su peso. Entonces, cuando te conviertas en un experto en vuelo, no olvides quitar esos protectores.
7. Hágalos volar a altas velocidades por un tiempo muy corto porque hacerlo agota su batería rápidamente. Por otro lado, si no desea usarlo durante un tiempo, guárdelo cuando esté completamente cargado solo a temperatura ambiente en un área seca y bien ventilada.
Si sigue estos consejos, puede aumentar el tiempo de vuelo de su dron, así como protegerlo de daños.
¿Cuáles son las aplicaciones de los drones?
Los drones tienen muchas aplicaciones, tales como: –
Que aprendiste hoy
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