¿Quieres construir un dron de alto rendimiento que pueda levantar cargas pesadas o capturar impresionantes imágenes aéreas? Elegir los componentes adecuados es clave para obtener resultados de primer nivel. Esta guía lo guiará a través de todo lo que necesita saber para seleccionar piezas para la construcción de un dron personalizado destinado a lograr la máxima eficiencia.
Ya sea que finalmente decida construir su dron desde cero u opte por un modelo disponible en el mercado, comprender cómo diversos elementos como motores, baterías y controladores de vuelo afectan el rendimiento ayuda a tomar decisiones de compra inteligentes.
Equipado con este conocimiento, podrá evaluar mejor las afirmaciones del fabricante y las selecciones estrechas adaptadas a sus necesidades específicas, ya sea levantando un Noroeste Drone azul con una carga útil de 5 kg o capturando videos 4K fluidos y fluidos.
Componentes estructurales y de marco
El marco y los componentes estructurales constituyen la base física que mantiene unido su dron. Esto incluye el chasis o placas base, brazos, tren de aterrizaje y otros elementos estructurales.
Materiales
La construcción de un cuadro de fibra de carbono conduce a un equilibrio óptimo entre resistencia y bajo peso. La rigidez natural de la fibra de carbono resiste las vibraciones que podrían alterar la fotografía aérea. Los marcos de plástico funcionan bien para construcciones más pequeñas, pero carecen de la durabilidad para drones más grandes.
En última instancia, hacer coincidir el material del marco con el tamaño de la construcción y el propósito previsto ayuda a optimizar el costo, la durabilidad y la eficiencia.
Sistema de propulsión
El sistema de propulsión proporciona el empuje que mantiene al dron en el aire. El ajuste fino de esta área ofrece el mayor control potencial sobre las características de vuelo y la capacidad de elevación. Y si estás interesado en carreras de drones, la propulsión es obviamente importante.
motores sin escobillas
Los motores sin escobillas dominan el mercado de drones de alta gama gracias a su potencia, longevidad y eficiencia superiores en comparación con las alternativas con escobillas. Dos especificaciones clave que se deben comprender al seleccionar motores sin escobillas son la clasificación y el tamaño de KV.
La clasificación KV indica el número de RPM por voltio suministrado. Generalmente, un KV más bajo equivale a más torque y un KV más alto proporciona más velocidad. Los drones más grandes requieren motores con más torque para hacer girar hélices más grandes, así que busque KV bajos, alrededor de 300-900 RPM/voltio. Las construcciones más pequeñas emplean motores de KV más altos en el rango de 1500-3000 RPM/voltio.
El tamaño mide el ancho del estator x la altura del rotor en mm. Los motores más anchos generan más torque, mientras que los más altos permiten hélices más grandes. Si construye un caballo de batalla para levantar cargas pesadas, priorice el torque con anchos de 28 a 35 mm. Para drones de carreras ágiles, son suficientes tamaños más pequeños de 22 a 27 mm.
Combinar las características de vuelo deseadas y el tamaño del dron con los motores sin escobillas adecuados mantiene su construcción segura en el aire.
Controladores de velocidad electrónicos
Los controladores electrónicos de velocidad (ESC) envían energía desde la batería a cada motor y permiten ajustar las rpm. Asegúrese de que los ESC seleccionados puedan manejar las demandas actuales de sus motores y voltaje de batería particulares. Los sistemas de mayor voltaje generalmente proporcionan más energía pero requieren ESC apropiados.
Hélices
Las hélices generan el empuje real para levantar su vehículo aéreo. Dos números describen propiedades clave.
Los primeros dos dígitos dan el diámetro de la hélice en pulgadas. Un número mayor equivale a un accesorio más grande.
Los dos segundos dígitos indican el paso medido en pulgadas. El tono revela qué distancia recorrería una hélice en el aire con una revolución completa. Por lo tanto, un paso más alto produce más empuje por rotación.
Controlador de vuelo y sensores
La placa del controlador de vuelo actúa como cerebro de procesamiento de información de su dron. Alberga sensores y ejecuta firmware que guía las capacidades de vuelo autónomo.
Controladores de vuelo
Los controladores de vuelo vienen en variedades que admiten firmware de código abierto o de código cerrado. El firmware de código abierto como ArduPilot ofrece total personalización y transparencia para un máximo control. Las opciones de código cerrado cuentan con código propietario que garantiza al fabricante una integración más estrecha a costa de la adaptabilidad del usuario. Si aborda una compilación personalizada avanzada, firmware de código abierto generalmente funciona mejor.
Sensores
Los datos precisos y oportunos de los sensores siguen siendo fundamentales para la estabilidad y la navegación.
Los módulos GPS equipados con chips M8N u-blox proporcionan una excelente velocidad de bloqueo de señal y precisión de ubicación. Esto resulta esencial para el seguimiento de waypoints y funciones de seguridad como el regreso automático a casa.
Los acelerómetros y giroscopios detectan la orientación y el movimiento en los tres ejes. Proporcionan información para estabilizar automáticamente los ajustes de vuelo estacionario y de recorte, negando las correcciones excesivas.
Los altímetros basados en lecturas barométricas evitan desviaciones de altitud peligrosas cuando se utilizan junto con los datos del acelerómetro.
Cámaras y Sistema FPV
Los drones que admiten fotografía y pilotaje a través de un sistema de visión inmersivo en primera persona se benefician de plataformas de cámara estabilizadas y transmisión de video de baja latencia.
Cámaras
Las cámaras RGB capturan imágenes en todo el espectro de colores visibles de manera similar a los modelos DSLR de consumo.
Las cámaras multiespectrales contienen lentes especializadas que detectan luz infrarroja y ultravioleta invisible. Esto permite recopilar datos sobre la salud de los cultivos, imposibles con las cámaras convencionales.
Si te gusta creando un negocio de fotografía y con el objetivo de tomar modelos de cinematografía o fotogrametría profesionales, una cámara con sensor más grande como una Sony Alpha sin espejo proporciona la máxima resolución y rango dinámico.
Cardanes
Los cardanes ajustan suavemente el objetivo de la cámara en tres ejes para contrarrestar el movimiento y la vibración del dron. Los motores cardán sin escobillas mantienen la posición resistiendo fuerzas externas en lugar de gastar energía para mantenerse orientados. Este enfoque minimiza el consumo de energía y al mismo tiempo permite un trabajo de cámara fluido y fluido.
Para una mejor estabilización, un cardán de 3 ejes con motores en ángulo hace maravillas.
FPV System
Para ver la perspectiva de su dron en tiempo real, la transmisión de vídeo de baja latencia resulta esencial. Un sistema FPV optimizado requiere una transmisión rápida de 5.8 GHz con codificación H.265 o H.264 eficiente para minimizar el retraso y maximizar el alcance.
Telemetría y Transmisores
El hardware de telemetría y los transmisores RC facilitan la comunicación entre el dron y el piloto.
telemetría
Los módulos de telemetría suministran datos de rendimiento en tiempo real, como el voltaje de la batería y las coordenadas GPS, desde los pilotos de las estaciones aéreas a terrestres que monitorean el estado de los drones. Esto mantiene las construcciones más seguras si surge algún problema y al mismo tiempo permite funciones como el regreso autónomo al hogar.
Transmisores
El transmisor de control remoto se conecta de forma inalámbrica a un receptor a bordo del dron para transmitir comandos del usuario que ajustan la velocidad o la orientación durante el vuelo.
Busque transmisores que ofrezcan al menos 6 canales. Esto proporciona espacio no sólo para controles críticos de cabeceo, balanceo y guiñada, sino también para canales adicionales para alternar funciones avanzadas como el aterrizaje automático o el cambio entre modos de vuelo.
Sistema de poder
El sistema de energía proporciona electricidad vital a todos los componentes electrónicos a través de la batería de vuelo y el tablero de distribución de energía.
Baterías
Las baterías de polímero de litio (Li-po) dominan los drones pequeños y medianos gracias a su inigualable densidad de energía por unidad de peso. Las especificaciones clave para las baterías de vuelo incluyen:
Tensión – Los paquetes de voltaje más alto, alrededor de 22.2 V, permiten una velocidad más rápida. Los modelos de menor voltaje de 14.4 V ofrecen un funcionamiento más seguro.
Capacidad (mAh) – La carga máxima retenida. Cuanto más alto, mejor para tiempos de vuelo más largos.
C Clasificación – Indica cuánta corriente se puede extraer de forma segura de la batería: multiplique la clasificación C x la capacidad para determinar los amperios máximos admitidos.
Cuando sea posible, calcule el consumo actual de su nave en diversas actividades para elegir una batería que proporcione la sobrecarga necesaria para el perfil de su misión.
Tablero de distribución de energía
El tablero de distribución de energía (PDB) dirige la electricidad desde la batería principal a los ESC, controladores de vuelo y otros componentes que requieren energía. Asegúrese de que los canales de salida disponibles puedan admitir todos los accesorios previstos y que el voltaje del PDB coincida con el voltaje de la batería.
Elegir entre drones DIY y drones prefabricados
Con todas estas piezas entrelazadas, ¿es mejor construir tu propio dron o comprar un modelo ya hecho? En última instancia, depende de tus habilidades y prioridades.
Construirlo usted mismo permite obtener resultados profundamente personalizados en los que cada componente se selecciona manualmente. Esto proporciona un potencial de rendimiento incomparable, pero también requiere conocimientos técnicos y mucho tiempo de investigación.
Por el contrario, los drones disponibles en el mercado presentan una configuración simplificada, ya que la configuración la maneja el fabricante. Sin embargo, carecen de la adaptabilidad personalizada de los modelos de bricolaje. Generalmente, las construcciones prediseñadas funcionan bien para pilotos que se centran únicamente en volar en lugar de construir.
Entonces, si crees que levantar un NW Blue Drone diseñado a medida suena como tu idea de diversión, ¡adelante y construye! De lo contrario, el antiguo pilotaje puede satisfacer mejor sus necesidades.
Aplicaciones de la tecnología de drones
Los drones encuentran una amplia aplicación en contextos recreativos, comerciales e industriales gracias a su versatilidad, personalización y capacidad para acceder fácilmente a lugares de difícil acceso.
En los negocios, los usos comunes de los drones incluyen:
Inspección de infraestructura: los drones con cámaras termográficas pueden inspeccionar torres de telefonía móvil, líneas eléctricas y tuberías de forma más rápida y segura que los inspectores humanos y, al mismo tiempo, llegar a áreas remotas. Esto evita costosas interrupciones mediante la detección temprana de defectos.
Agricultura – Mediante el uso de cámaras NDVI y software de imágenes, los drones identifican los problemas de los cultivos hasta el nivel de la planta, lo que permite la fumigación y el riego eficientes con pesticidas específicos para mejorar los rendimientos. Algunas variantes también pueden sembrar campos o bosques desde el aire.
Seguridad/Vigilancia – Equipados con cámaras especiales, como lentes con zoom óptico, lo suficientemente potentes como para leer matrículas desde 300 pies o detectar diminutas firmas de calor humano en total oscuridad, los drones brindan inteligencia invaluable para mantener seguras las propiedades y las fronteras.
Entrega – Oferta de nuevos modelos de entrega con drones. envío local pionero para el comercio electrónico, recetas y artículos al por menor. Esto también ayuda a los esfuerzos de socorro en casos de desastre al transportar rápidamente cargas útiles esenciales.
De forma recreativa, los drones de consumo fomentan la creatividad cultural y el aprendizaje técnico. Desde cineastas aficionados que capturan imágenes de paisajes impresionantes hasta aficionados al bricolaje que adquieren experiencia en electrónica, los drones enriquecen vidas a través de:
Video – Las imágenes aéreas 4K ultra fluidas brindan a los montajes de esquí caseros, resúmenes de vacaciones familiares y listados de bienes raíces un impulso experiencial sobre las tomas estacionarias. Drones compactos como el NW Blue Drone hacen que este tipo de filmaciones sean ampliamente accesibles.
Carreras de drones – Las carreras de drones con vista en primera persona (FPV) sumergen a los participantes en pura velocidad mientras conducen drones en miniatura por recorridos intrincados desde la perspectiva de una cámara a bordo. La comunidad estimula el interés técnico ayudando a educar a la próxima generación de ingenieros.
Entonces, ya sea inspeccionando torres, entregando suministros médicos urgentes, recopilando datos agrícolas, filmando deportes extremos o simplemente compitiendo con amigos, los drones amplían enormemente lo que los humanos pueden ver y hacer fácilmente desde el cielo.
En el cierre
Construir un dron de élite con capacidad de elevación, velocidad o capacidades de filmación de primer nivel requiere elegir componentes de alta gama optimizados para el propósito previsto.
Pero si cuenta con una comprensión de especificaciones críticas como las clasificaciones KV del motor, las tolerancias de corriente del ESC y las capacidades de descarga de la batería, su conocimiento sobre la selección de piezas resultará invaluable para extraer el máximo rendimiento de su vehículo aéreo.
Entonces, ya sea que construyas desde cero o actualices modelos disponibles en el mercado, ¡aplica este conocimiento para llevar tus aspiraciones de drones a nuevas alturas!
