cuadricoptero





Instituto Nacional de México Campus Querétaro

Ingeniería Mecatrónica

Diseño Integral de Sistemas Automatizados


Sistema de Control de estabilidad de vuelo para multirotor aéreo no tripulado




Sistema de control de estabilidad de vuelo para multirotor aéreo no tripulado.





I. Resumen.

La problemática que se presenta cuando es necesario llevar a cabo tareaspeligrosas o de difícil acceso para las personas, como el trabajo en las alturas y exploración de zonas de desastres, es que pone en riesgo la vida de las personas, se requiere tiempo de planeación y ejecución y se podría tener un panorama más amplio de la situación actual.
En este proyecto se busca desarrollar un sistema para el control de estabilidad de vuelo para un cuadricoptero, el sistemaestá formado por 5 partes, mecánica, electrónica, comunicaciones, programación y control. Cada parte del sistema se integran para formar un producto que pueda ser una opción para solucionar la problemática mencionada, permitiendo tener un panorama diferente, no poniendo en riesgo la seguridad de las personas y así se puedan tomar mejores decisiones para llevar a cabo las tareas.
El alcance delproyecto es que tenga un uso civil usado para llevar a cabo labores de rescate tomando video en tiempo real de la zona afectada, también el rescate de personas perdidas dando su ubicación, usado en trabajo de mantenimiento en antenas eléctricas o de comunicaciones transmitiendo video del estado de las antenas, usado para monitorear el estado del tránsito vehicular y podría ser usado para transportede materiales ligeros como medicinas entre unidades médicas.



II. Glosario de fórmulas.

α es el ángulo entre el eje x y la línea de nodos.
β es el ángulo entre el eje z y el eje Z.
γ es el ángulo entre la línea de nodos y el eje X.
ω es la velocidad angular
L es la distancia del centro del cuadricoptero a cualquiera de las propelas.


III. Introducción.
Un vehículo aéreo notripulado o dron es una aeronave que vuela sin tripulación, hay una amplia variedad de formas, tamaños, configuraciones y características en el diseño.
Es por ello que el uso de un vehículos aéreos no tripulados, llamado VANT o DRON, con cámara integrada es una opción, si se busca tener movilidad el uso de multirotores permite moverse en distintas direcciones, atrás, adelante, izquierda, derecha,arriba, abajo, giro horario y giro anti horario. Aunque los multirotores presentan el problema de ser inestables en vuelo, para que el vehículo pueda volar y realizar los movimientos antes mencionados se tiene que regular la velocidad cada motor.
En el proyecto se propuso usar un cuadricoptero, para la operación del cuadricoptero se busca contar con una interfaz simple para que el operador puedamanipularlo y además contar con una cámara que transmita las imágenes en tiempo real hará posible la exploración, permitiendo tener una perspectiva diferente en tiempo real de la zona la cual se quiera explorar o inspeccionar.

En este sentido se han creado dos variantes: algunos son controlados desde una ubicación remota, y otros vuelan de forma autónoma sobre la base de planes de vuelo preprogramados usando sistemas más complejos de automatización dinámica o se designa a diversos tipos de vehículos aéreos no tripulados.

Antecedentes
TABLA 1
Año
Evento
1939-1945
-Radioplane OQ-2 Vehículos no tripulados usados para entrenar a operarios de cañones antiaéreos.
Alemania crea el primer 'misil de crucero' FAU-1 con un motor de propulsión a chorro.
1951
Estados Unidos lanzó enserie la producción de AQM-34, un avión-blanco modificado para ser usado como un aparato de reconocimiento
1960
Un avión espía U-2 pilotado por Francis Gary Powers es derribado sobre el espacio aéreo soviético, hecho percibido por muchos especialistas como una prueba de la necesidad de usar en estas misiones aviones de reconocimiento no tripulados.
1973
Israel utiliza drones de fabricación...