Funcionamiento de un Drone – Cuadricóptero

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Un Drone – Cuadricóptero es una máquina capaz de volar y para ello utiliza cuatro hélices o rotores. Aunque los diseños pueden ser diferentes de unos a otros, hay ciertos componentes mecánicos y eléctricos que son necesarios. Vamos a ver algunos de ellos para el funcionamiento del cuadricóptero:

 

componentes-cuadricoptero

 

Componentes mecánicos de un Drone – Cuadricóptero

Estructura

Es la parte donde se ensamblan y apoyan el resto de componentes. Puede tener diferentes tamaños y diseños, pero su principal objetivo o función será la de reducir al máximo las vibraciones producidas por los motores. Por otro lado, es importante que el material empleado en la fabricación de la estructura, tenga las propiedades de ser fuerte, rígido y ligero, como la fibra de carbono.

Hélices

Habrá cuatro en total, una por cada motor. El tener cuatro hélices hará que el cuadricoptero sea más estable en el vuelo.

Motores

Un cuadricoptero tiene cuatro motores y en cada uno de ellos se conecta una hélice. Se sitúan en la parte exterior de los brazos de la estructura.

Componentes eléctricos de un Drone – Cuadricóptero

Control electrónico de velocidad

Es un componente esencial en el vuelo, ya que interpreta la información que recibe de la placa controladora y varía la velocidad y dirección en el movimiento del cuadricoptero.

Batería

Alimenta de energía todos los componentes eléctricos.

Control remoto

Es el dispositivo que controla el funcionamiento del cuadricoptero desde el suelo hacia el vuelo y viceversa. Algunos controles remotos pueden ser sustituidos por software en smartphones y tablets.

Placa controladora

Es la placa controladora de vuelo. Su propósito es asegurar la estabilidad en el vuelo y esto se consigue transmitiendo información al Control Electrónico de Velocidad (ESC)

Mecánica de un cuadricóptero

Como hemos mencionado, para el funcionamiento del cuadricóptero se usan cuatro motores con hélices, dos giran en el sentido de las agujas del reloj y las otras dos en sentido contrario. Las cuatro hélices trabajan al mismo tiempo para crear la fuerza de empuje necesaria para llevar al dispositivo hacia arriba.

Variando el empuje que se ejerce con cada hélice se puede conseguir una estabilidad completa del aparato. El peso total del cuadricóptero se divide entre cada uno de los motores y modificando el par de cada uno de ellos, podremos controlar el vuelo.

Un cuadricoptero tiene cuatro tipos de movimiento: guiñada (hacia la derecha o izquierda del eje vertical), inclinación (hacia la derecha o izquierda del eje longitudinal), cabeceo (rotación hacia delante o hacia con respecto al eje transversal) y altitud (elevación en vertical).

Estos movimientos están controlados por la variación o el ajuste de la propulsión en cada hélice. Por ejemplo, si queremos que el cuadricoptero se incline o cabecee, deberemos incrementar la propulsión de una de las hélices y al mismo tiempo reducir la propulsión de la hélice opuesta.

Esto debe hacerse de forma simultánea y al mismo nivel lo que producirá que la fuerza del vector se divida en dos componentes, la horizontal y la vertical, que tendrá dos consecuencias: La primera es que el cuadricóptero empezará a volar en sentido contrario al componente horizontal, y la segunda es que el componente vertical será más pequeño causado por el disminución de la fuerza del vector.

Esto provocará el descenso vertical en el funcionamiento del cuadricóptero. Para que esto no ocurra, es necesario incrementar la propulsión de las cuatro hélices.

 

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