Quadcopters
Páginas: 12 (2783 palabras)
Publicado: 10 de enero de 2015
Funcionamiento de motores brushless DC y su aplicación en quadcopters
Los quadcopters son vehículos aéreos no tripulados que permiten realizar un sinfín de actividades civiles y militares. Son dispositivos eficientes que brindan información útil en diversas tareas como: monitoreo del medio ambiente, resguardo de zonas protegidas, vigilancia de zonas peligrosas etc. Para el logro de estasactividades, los quapcopters cuentan con una gran variedad de sensores (acelerómetros, giroscopios, cámaras) que permiten recoger información del mundo físico externo que lo rodea. Esta virtud le otorga la cualidad de ser una fuente de adquisición de data en tiempo real. Esta información que recoge por medio de esos sensores será enviada por medio de algún protocolo de comunicación inalámbricapara poder ser procesada y realizar alguna acción pertinente.
Cabe destacar, que por el tamaño de este tipo de vehículos, se tienen ciertas exigencias de potencia y rendimiento, por lo cual se utilizan los llamados motores brushless o motores sin escobillas. Estos forman una de las partes más claves del quadcopter y por eso el siguiente trabajo se enfocará principalmente en su funcionamiento y suaplicación en estos sistemas aéreos.
(Grafico)
QUADCOPTER
Los quadcopters son aeronaves que disponen de 4 rotores ubicados en forma de cruz, cada uno con una separación de 90° grados. Esta característica le permite realizar despegues verticales, así como también la suspensión en un punto fijo.
La estabilidad a la hora de volar es un punto clave que no se debe perder devista. Para lograr esto, el diseño de los quadcopters debe ser tal que de los 4 rotores que dispone, 2 deben de girar en sentido horario y los otros 2 en sentido anti-horario, para que se cancele el movimiento generado por el otro par de rotores. Gracias a esta configuración particular, estos dispositivos pueden realizar casi cualquier maniobra.
(Grafico)
Clasificación de los QuadcoptersExisten unas series de características que permiten agrupar a los quadcopters en distintas categorías. Estas características toman en consideración ciertos factores como el peso, altura de operación, duración de vuelo etc. En la siguiente tabla se puede ver como se les clasifica a estos artefactos:
(Grafica)
Funcionamiento
Para que haya movimiento, se necesita de las fuerzas de empuje quegeneran los motores y rotores. De tal manera que, las fuerzas y movimientos descritos anteriormente causados por la presencia del viento, se pueden controlar con el empuje y velocidad de giro de los rotores.
Existen dos maneras de demostrar las orientaciones posibles de los quadcopters. Una primera en forma de X y otra en forma de +. Ambas se pueden utilizar para explicar los movimientos deestos dispositivos, sin embargo a manera de ser breves, los análisis siguientes se realizaran con la configuración X.
(Grafica 2)
Si queremos que haya movimiento o giro, los motores y rotores deben de tener una velocidad o empuje asociado que permite realizar un movimiento en específico. A continuación se explican alguno de estos movimientos:
Si se quieren que los movimientos sean los deelevación, aceleración (Throttle), descenso o inclusive un vuelo estático en el aire, se debe trabajar con los 4 rotores al mismo tiempo.
Para tener un giro con respecto al eje x (Roll), necesitaríamos aumentar el empuje de solo dos rotores ya sea de lado izquierdo y disminuir los del lado derecho o viceversa.
Para hacer un giro sobre el eje Y (Pitch), se aumenta el empuje de los rotorestraseros y disminuye el empuje de los delanteros o viceversa.
Por último para lograr un giro sobre el eje Z (Yaw), tendríamos que aumentar el empuje de los 2 rotores que giran en el mismo sentido. En este caso, serían el de la parte frente-derecha y el de la parte atrás-izquierda al mismo tiempo que debemos disminuir el de frente-izquierda y el de atrás-derecha, o para dar un giro en dirección...
Los quadcopters son vehículos aéreos no tripulados que permiten realizar un sinfín de actividades civiles y militares. Son dispositivos eficientes que brindan información útil en diversas tareas como: monitoreo del medio ambiente, resguardo de zonas protegidas, vigilancia de zonas peligrosas etc. Para el logro de estasactividades, los quapcopters cuentan con una gran variedad de sensores (acelerómetros, giroscopios, cámaras) que permiten recoger información del mundo físico externo que lo rodea. Esta virtud le otorga la cualidad de ser una fuente de adquisición de data en tiempo real. Esta información que recoge por medio de esos sensores será enviada por medio de algún protocolo de comunicación inalámbricapara poder ser procesada y realizar alguna acción pertinente.
Cabe destacar, que por el tamaño de este tipo de vehículos, se tienen ciertas exigencias de potencia y rendimiento, por lo cual se utilizan los llamados motores brushless o motores sin escobillas. Estos forman una de las partes más claves del quadcopter y por eso el siguiente trabajo se enfocará principalmente en su funcionamiento y suaplicación en estos sistemas aéreos.
(Grafico)
QUADCOPTER
Los quadcopters son aeronaves que disponen de 4 rotores ubicados en forma de cruz, cada uno con una separación de 90° grados. Esta característica le permite realizar despegues verticales, así como también la suspensión en un punto fijo.
La estabilidad a la hora de volar es un punto clave que no se debe perder devista. Para lograr esto, el diseño de los quadcopters debe ser tal que de los 4 rotores que dispone, 2 deben de girar en sentido horario y los otros 2 en sentido anti-horario, para que se cancele el movimiento generado por el otro par de rotores. Gracias a esta configuración particular, estos dispositivos pueden realizar casi cualquier maniobra.
(Grafico)
Clasificación de los QuadcoptersExisten unas series de características que permiten agrupar a los quadcopters en distintas categorías. Estas características toman en consideración ciertos factores como el peso, altura de operación, duración de vuelo etc. En la siguiente tabla se puede ver como se les clasifica a estos artefactos:
(Grafica)
Funcionamiento
Para que haya movimiento, se necesita de las fuerzas de empuje quegeneran los motores y rotores. De tal manera que, las fuerzas y movimientos descritos anteriormente causados por la presencia del viento, se pueden controlar con el empuje y velocidad de giro de los rotores.
Existen dos maneras de demostrar las orientaciones posibles de los quadcopters. Una primera en forma de X y otra en forma de +. Ambas se pueden utilizar para explicar los movimientos deestos dispositivos, sin embargo a manera de ser breves, los análisis siguientes se realizaran con la configuración X.
(Grafica 2)
Si queremos que haya movimiento o giro, los motores y rotores deben de tener una velocidad o empuje asociado que permite realizar un movimiento en específico. A continuación se explican alguno de estos movimientos:
Si se quieren que los movimientos sean los deelevación, aceleración (Throttle), descenso o inclusive un vuelo estático en el aire, se debe trabajar con los 4 rotores al mismo tiempo.
Para tener un giro con respecto al eje x (Roll), necesitaríamos aumentar el empuje de solo dos rotores ya sea de lado izquierdo y disminuir los del lado derecho o viceversa.
Para hacer un giro sobre el eje Y (Pitch), se aumenta el empuje de los rotorestraseros y disminuye el empuje de los delanteros o viceversa.
Por último para lograr un giro sobre el eje Z (Yaw), tendríamos que aumentar el empuje de los 2 rotores que giran en el mismo sentido. En este caso, serían el de la parte frente-derecha y el de la parte atrás-izquierda al mismo tiempo que debemos disminuir el de frente-izquierda y el de atrás-derecha, o para dar un giro en dirección...
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