Como funciona un drone


Hoy en día , es común escuchar o leer  la palabra “drone”. En este mundo tecnológico, las innovaciones no se hacen esperar, por lo tanto siempre algo nos sorprende. hoy sabemos de su existencia, aunque en ocasiones no conocemos a profundidad lo que es un drone y como funciona.

Un drone (también escrito “dron”) es un vehículo aéreo no tripulado, el cual es controlado por seres humanos mediante un control manual o, en ocasiones, vuela de forma autónoma según la configuración que la nave posea. Existen distintos tipos de drones, desde los que están fabricados para el ocio y la diversión personal, hasta los que están destinado a cumplir trabajos en campos profesionales.

Desde los drones que son destinados al ocio, por lo general pequeños, los cuales cumplen con la función de volar y realizar maniobras en el aire, hasta los drones para transportarse .

Además, los drones juegan un papel muy importante en diversos campos profesionales; como en el caso de la topografía, donde últimamente se han vuelto indispensables en la toma de fotografías para los terrenos. Al hablar de estas naves, estamos hablando de una de las creaciones más importantes en los últimos años.

Si bien la existencia de los drones se remonta a la época de Nikola Tesla y, posteriormente, a la 2da guerra mundial; el desarrollo del drone moderno fue el que más éxito ha tenido. Principalmente, el drone moderno tiene lugar en 2002 con el modelo Predator, este era un dron armado y utilizado por la CIA para eliminar un objetivo en Afganistán.

Luego, por medio del mexicano Jordi Muñoz, tuvo lugar el drone doméstico y las distintas naves para uso profesional, que representan a la perfección el para que sirven los drones en los campos de trabajo.

Actualmente, los fabricantes Yuneec, Parrot, 3D Robotics, Hubsun, Syma Toy, Hubsan, JJRC y demás, son las principales empresas de drones a nivel mundial.

Con la tecnología en su máxima expresión, conocer que es un drone y como funciona es fundamental, ya que estos cada vez estarán más presentes en nuestras vidas.

El Drone es un vehículo relativamente muy pequeño y muy ligero. Por lo general, están compuestos de fibra de carbono, materiales metálicos y de plástico . La fibra da resistencia y ligereza, mientras que el plástico se utiliza en los puntos de la estructura que no son cruciales para la resistencia del dispositivo. El metal está en los tornillos, baterías y motores.

Existen varias configuraciones de drones, pero los más comunes son aquellos que utilizan cuatro motores situados en los extremos de cuatro ejes. Estos pequeños motores son pequeños y redondos propulsores eléctricos que dan soporte al vuelo del dispositivo y adoptan el mismo principio que explica cómo los helicópteros vuelan.

Existen dos tipos de motores los Brushless o sin escobillas y los motores con escobillas, la diferencia entre estos dos son los siguientes. Los motores con escobillas vienen en drones de aprendizaje, son motores mas débiles y tienden a quemarse por su uso o por no rotar por cualquier objeto que les impida la rotación , tienen mas consumo de batería y tienen una vida útil menor , son mas baratos y por su fuerza son convenientes para drones de iniciacion o para niños pues no provocan daños en las personas. Ademas estos motores internamente su estructura tiene escobillas conectadas a un colector para realizar el cambio de polaridad en el rotor. Estas escobillas son, por tanto, las encargadas de conmutar mecánicamente la corriente de las bobinas del motor. Por su parte, los motores sin escobillas o brushless no incorporan colector ni escobillas para cambiar la polaridad en el rotor; la conmutación de las bobinas se realiza electrónicamente a través de un controlador de motor, los brushless o sin escobillas tienen mayor rendimiento, menor consumo y mayor vida útil, ojo eso si no son aptos para niños pues pueden por su fuerza producir daños

En el cuerpo principal del drone hay baterías que, por razones de peso, tienden a ser muy pequeñas. Así que incluso los mejores drones del mercado normalmente tienen autonomía de vuelo de sólo unos pocos minutos.

El fuselaje del aparato es también una placa lógica que contiene los sistemas de navegación y control. En este circuito, dependiendo del dispositivo, hay chip GPS que permite precisar más el vuelo libre de navegación. Las posiciones de localización por satélite es posible trazar un camino y soltar el robot que seguirá al pie de la letra el camino dibujado por el controlador.

En el mismo tablero hay una computadora que recibe las instrucciones de navegación en el caso de control manual y pasa a los motores, aumentando o disminuyendo la aceleración y la altitud. Dependiendo del dispositivo, hay capacidades de transmisión de datos para el regulador, que van desde la cantidad de energía restante en las batería y de las imágenes tomadas por una cámara incorporada.

Partes de un drone


1.-Controlador central:

La función básica es el mantener el Dron en vuelo estable.

2-Placa Base ArduPilot Mega (APM): Permite el control de todo tipo de UAVs. Está basado en el microcontrolador e incorpora el software necesario para usarlo sin necesidad de programarlo, pero exisen drones con codigo abierto que deja la puerta abierta a modificaciones del código y utilizarlo para cualquier otra función.

3-Placa de expansión (shield) ArduPilot Mega IMU(Inertial Motion Unit): esta unidad contiene los sensores necesarios para la estabilidad de un UAV(), además de conexiones disponibles para añadir nuevos sensores.

Se conecta sobre la placa base de APM, y permite ampliar sus conexiones además de traer integrados diferentes sensores.


Sus principales propiedades son:

· Relé de cámara, luces o cargas.

· ADC de 12 bits: Para mejor resolución del giroscopio/Acelerómetro y sensor de viento.

· Puerto de entrada I2C: Permite construir matrices de sensores.

· Puertos analógicos de expansión de 10 bits.

· Botón de reinicio.

· Relación de Sensores dentro del IMU.

o Giroscopio XY

o Giroscopio Z

o Acelerómetro de 3 ejes

o Sensor de presión absoluta (Bosch BS P085)

o GPS :Proporciona posición a una frecuencia máxima de 5Hz.


- Baterías

Todos los drones dependiendo del peso, los motores utilizados, el uso etc mediante unas ecuaciones se escojen la batería optima , para nuestros efectos encontraremos básicamente tres tamaños de baterías. Un syma x5sw por ejemplo utiliza un voltaje de 3.7 V y dependiendo del motor podríamos tener desde 100 Mini amperios hasta 1200, a veces las personas solicitan baterías de los drones y debemos de conocer aparte del plug del drone esta información para ubicar a las tiendas que venden baterías. No siempre poner una batería mas grande e va a dar mas rendimiento pues recuerden que entre mas mini amperios tenga la batería será más grande y pesara mas, por lo que si pensamos en ponerle el doble de amperios a tu drone no vamos a tener el doble de tiempo.Las otras baterias que encontramos son las de 7.4 V como el Syma X8 o de 11.7 V como el Hubsan h109.

En otros blog nos adentraremos en este tema, esperamos les ayude algo a comprender el funcionamiento del drone.

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