Explicación de los drones flotantes (¿Pueden los drones flotar en un solo lugar?)

La industria de los drones ha crecido enormemente recientemente, obsequiándonos con una gama de modelos de alta gama y drones básicos para pasatiempos. En lugar de drones controlados a distancia, los autónomos están ganando popularidad. Las diferentes funciones se adaptan a objetivos específicos; por ejemplo, el GPS integrado es vital para los drones autónomos. Puede controlar su dron de forma remota para flotar en el sitio durante al menos 30 minutos y 2 horas para UAV avanzados.

El avance tecnológico ha generado drones con sistemas de visión que pueden engancharse con precisión a un objetivo independientemente de sus cambios de dirección o forma. Estos drones cambian automáticamente su seguimiento y posicionamiento estratégicamente en función del entorno. Emocionante, ¿verdad? Esto es lo que debe considerar antes de subirse al carro.

¿Pueden los drones flotar en un solo lugar?

Los drones pueden flotar en un lugar ya que los rotores deben producir una fuerza de elevación igual a la atracción gravitacional, por lo que se equilibran a la misma altura. Eso, junto con la tecnología GPS avanzada, permite que la mayoría de los drones modernos vuelen perfectamente en su lugar.

La mayoría de los drones carecen del botón de desplazamiento automático; por lo tanto, debe levantar su dron del suelo y acelerarlo suavemente para mantener una altura sólida. Afortunadamente, los drones avanzados con funciones de GPS se desplazarán automáticamente con solo presionar un botón.

¿Pueden los drones permanecer estacionarios?

Algunos drones tienen funcionalidades que les permiten permanecer estacionarios durante horas en el aire. Puede configurar el dron para que vuele en una ruta específica y luego se fije en un objetivo durante un período específico. La tecnología de estabilización giroscópica, la IMU y los rotores colaboran, lo que permite que su dron permanezca estacionario. Examine regularmente los componentes de hardware de su dron para asegurarse de que estén limpios, rectos y en funcionamiento; de lo contrario, el dron podría volar de forma errática incluso con estas características.

Tres tipos de drones y sus capacidades de vuelo estacionario

• Ala fija – Aunque estos drones despegan, aterrizan y vuelan como vehículos aéreos no tripulados convencionales, no pueden flotar ni realizar giros en ángulos cerrados. Sin embargo, su resistencia en el aire es mucho mayor que la de los drones multirrotor.
• Rotor único– Estos drones tienen un ala giratoria grande y un rotor de cola pequeño para mayor estabilidad y dirección. Pueden flotar verticalmente hasta 30 minutos en el aire.
• multirotor – Son los drones más populares por su bajo coste de producción y sencillez de fabricación. Tienen varios rotores, de 2 a 8 rotores. Los cuadricópteros (4 rotores) son los más comunes en esta categoría. Estos drones son fáciles de maniobrar y flotar.

¿Pueden los drones FPV flotar en un solo lugar?

Sí, hay drones FPV (vista en primera persona) que pueden flotar. La mayoría de los drones modernos, incluidos los drones FPV, tienen características de estabilización integradas que les permiten mantener un vuelo estacionario estable cuando las palancas de control están en la posición neutral. Esto generalmente se logra a través de una combinación de GPS y sensores a bordo, como acelerómetros y giroscopios, que ayudan al dron a mantener su posición y altitud.

Algunos drones FPV populares con capacidades de vuelo estacionario incluyen el drone DJI FPV, la serie EMAX Tinyhawk y la serie BetaFPV. Estos drones están diseñados tanto para uso recreativo como profesional, ofreciendo a los usuarios una experiencia de vuelo única e inmersiva mientras mantienen capacidades estables de vuelo estacionario cuando sea necesario.

La física de volar drones “flotantes”

Los drones requieren tres tecnologías esenciales para volar y flotar; estabilización de giroscopio, la Unidad de Medición Inercial (IMU) y un controlador de vuelo. La mayoría de los drones tienen maquinaria de estabilización giroscópica de tres y seis ejes que envía datos de navegación al controlador de vuelo para un vuelo más fácil y seguro. Esta tecnología estabiliza los drones incluso durante fuertes vientos y ráfagas, haciéndolos más fáciles de volar. Entonces, aquí está la física explicada;

Estabilización de giroscopio: mecanismo de autoequilibrio

La función principal del giroscopio es mejorar todos los aspectos del vuelo del dron, incluido el flotar perfectamente quieto o realizar giros pronunciados. Un dron equipado con tecnología giroscópica de seis ejes transmite datos desde la IMU y el controlador de vuelo para mejorar en gran medida las capacidades de vuelo.

El giroscopio tiene elementos de 1 a 100 micrómetros y está equipado con varios ejes. Esta función reajusta la posición de un dron varias veces por segundo en el aire para permitir que siga flotando en el mismo lugar. Por lo tanto, el giroscopio reacciona instantáneamente a las fuerzas que se mueven contra el dron para estabilizarlo. La estabilización del giroscopio está integrada con la IMU.

Unidad de medida inercial (IMU) – Giroscopio dentro de IMU

La IMU detecta cambios en la tasa de aceleración actual usando uno o más acelerómetros. Dado que está equipado con varios giroscopios, la IMU puede detectar ligeros atributos de rotación como cambios de balanceo, guiñada y cabeceo. Los drones avanzados se instalan con magnetómetros en su IMU para calibrar contra el cambio de orientación.

Los procesadores a bordo de la IMU calculan constantemente la posición actual del dron. La primera acción es integrar la aceleración detectada y luego estimar la atracción gravitacional del dron. Estos datos ayudan a calcular la velocidad del dron y finalmente calculan su posición actual.

Los controladores de vuelo recopilan los datos de la IMU sobre el posicionamiento exacto y los envían a los controladores electrónicos de velocidad (ESC), lo que permite que el dron se desplace en cualquier dirección. Este ESC indica a los motores que ajusten el empuje y la velocidad necesarios para que el dron vuele o se detenga en un lugar. La IMU está integrada en los controladores de vuelo para permitir el impacto anterior.

Controladores de vuelo: IMU dentro de los controladores de vuelo

Los controladores de vuelo albergan componentes esenciales que contribuyen a la funcionalidad de los drones, como dar direcciones, impulsar vuelos y detectar la orientación. Contiene hardware y programas de software de alto nivel que, en colaboración, permiten que el dron vuele con estabilidad. La integración de IMU y giroscopio en los controladores de vuelo permite las siguientes funciones:

• Controles de orientación inteligentes
• Modo de regreso automático a casa
• Señala el ESC sobre velocidad y dirección
• Trenes de aterrizaje controlados
• Módulo IMU de amortiguador incorporado sensible
• Protección contra fallas de múltiples rotores

Rotor y movimiento

Los drones usan rotores para la propulsión y el control y, por lo tanto, son partes importantes durante el vuelo y el vuelo estacionario. Para que un dron se eleve verticalmente, los rotores giratorios deben empujar el aire hacia abajo que excede las fuerzas de gravedad. Un giro más rápido significa que se empuja más aire y, por lo tanto, una mayor fuerza de sustentación, y viceversa.

Los drones pueden ascender, descender o flotar en un movimiento vertical dependiendo de la fuerza de elevación aplicada. Durante el ascenso, los rotores giran más rápido para producir más fuerza de sustentación que supera la fuerza de arrastre y despega. Los rotores giran más lento para producir menos fuerza de elevación que la gravedad para descender: cuanto más lentos sean los rotores, más rápido será el descenso. Al flotar, los rotores giran para producir una fuerza de sustentación igual a la atracción gravitacional para mantener la misma altura.

Características a tener en cuenta al buscar drones flotantes

Los factores generales que determinan un buen dron son el material utilizado, la calidad de la cámara, el alcance del dispositivo, el tiempo de vuelo, las baterías y la disponibilidad de repuestos. Sin embargo, si su objetivo es flotar el dron durante horas en el aire, busque estas características específicas de alta tecnología:

• navegacion GPS – La navegación GPS incorporada en su dron lo ayuda a orientarse. Con esta tecnología, puedes diseñar caminos y tu dron los navegará sin esfuerzo.
• Función de inicio de GPS – Esta característica permite que los drones registren su posición inicial de despegue y regresen a ese punto de inicio original en caso de un problema.
• Modo sin cabeza – Esta función garantiza que su dron se dirija en la dirección correcta, ya sea frente a usted o en la dirección opuesta. Por ejemplo, si dirige el dron hacia la izquierda o hacia la derecha, seguirá el comando independientemente de la dirección en la que esté mirando. Esta función es para drones flotantes.

Preguntas frecuentes (FAQ)

¿Qué pasa si flotas cerca del suelo?

El dron producirá un flujo de aire para levantarse, y si la fuerza rebota en un ángulo extraño, puede girar o voltearse. Antes de volar a espacios más grandes y difíciles, debe flotar cerca del suelo (al menos 8 pies en el aire). Esto le dará tiempo suficiente para navegar por los alrededores como la influencia del viento, y es más fácil volar más alto desde allí.

¿Pueden los drones de un solo rotor flotar?

Sí. Los drones de un solo rotor pueden flotar verticalmente en el aire. Estos drones son raros en el mercado, pero tienen características integradas que les permiten flotar. Por ejemplo, tienen un tiempo de vuelo duradero y capacidades de carga pesada, lo que los hace fuertes y duraderos.

¿Por qué mi dron no flota?

Mientras flota, un dron puede ser errático porque la IMU o la brújula del dron no están calibradas correctamente. Si la calibración de la IMU está desactivada, su dron tendrá dificultades para permanecer estacionario. Para solucionar esto, calibre la IMU y la brújula de su dron. Además, las hélices desalineadas o los motores defectuosos pueden provocar la inclinación; comprobar antes de un vuelo.

¿Puede un dron flotar alrededor o dentro de un automóvil en movimiento?

No, es ilegal que un dron se mueva alrededor de un automóvil en movimiento. La FAA prohíbe esta acción, pero hay excepciones. Si el interior está completamente sellado, puede flotar un dron dentro de un vehículo con suficiente espacio.

Conclusión

Las tecnologías avanzadas de drones que permiten el vuelo autónomo están ganando popularidad en la industria principal de UAV. La mayoría de los drones están integrados en funciones como GPS, sensores a bordo y sistemas de control de software para controlarlos de forma remota o volar automáticamente. Las especificaciones de cada modelo se adaptan a diferentes objetivos de vuelo. Como entusiasta de los drones, debe mantenerse actualizado con las nuevas tendencias y optar por mejores funciones para permitir una experiencia de vuelo fluida. Para drones autónomos, los componentes son específicos y elaborados anteriormente.