Diseño y construcción de un prototipo de cuadricóptero para aplicaciones de adquisición de imágenes aéreas
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Date
2019-10
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
El presente trabajo consiste en el diseño y construcción de un prototipo de cuadricóptero
para aplicaciones de imágenes aéreas; este tipo de aeronave no tripulada puede ser utilizada en
diferentes aplicaciones de videos y fotografías aéreas, monitoreo y vigilancia de seguridad
perimetral, apoyo en búsqueda y rescate en zonas inaccesibles, monitoreo de zonas agrícolas,
monitoreo de rutas y caminos, alerta temprana y control de incendios, entre muchos más. Se
requiere que el cuadricóptero pueda mantenerse en vuelo por lo menos 15 minutos y mediante
un sistema de control se mantenga estable en el aire y en la posición que se requiera para la
captura de imágenes.
La principal motivación del desarrollo de este trabajo es debido al auge tecnológico que
existe actualmente a nivel mundial en esta área de la robótica y en la cual se busca implementar
mediante una metodología de diseño una aeronave no tripulada de bajo costo capaz de realizar
capturas de imágenes aéreas y que servirá de plataforma base para futuros proyectos para las
diferentes áreas de aplicación que mejoraran el desarrollo tecnológico de la región.
Para el desarrollo de este proyecto de investigación se propuso un modelo de la estructura
base para el montaje de todos los demás componentes, para ello se seleccionó un material ligero
y resistente para una estructura básica de cuadricóptero. Luego se realizó el diseño del sistema
electrónico, para ello se seleccionó una tarjeta controladora de vuelo con las características
técnicas capaces de controlar los sensores y motores del cuadricóptero y un sistema de control
básico basado en PID que se encarga de mantenerlo estable en vuelo en una posición
determinada. Por último, se desarrolló un sistema de comunicación inalámbrico entre una
interfaz de usuario y el cuadricóptero, que sirve para enviar las coordenadas de vuelo y para
recibir las imágenes en tiempo real tomadas por el cuadricóptero.
Description
The present work consists of the design and construction of a quadcopter prototype for
aerial image applications; This type of unmanned aircraft can be used in different applications
of videos and aerial photographs, monitoring and surveillance of perimeter security, search and
rescue support in inaccessible areas, monitoring of agricultural areas, monitoring of routes and
roads, early warning and control of fires, among many more. It is required that the quadcopter
can stay in flight for at least 15 minutes and, through a control system, remain stable in the air
and in the position required for the capture of images.
The main motivation for the development of this work is due to the technological boom
that currently exists worldwide in this area of robotics and which seeks to implement a low-cost
unmanned aerial vehicle capable of capturing images through a design methodology, this will
serve as a base platform for future projects for the different areas of application that will improve
the technological development of the region.
For the development of this research project, a model of the base structure for the assembly
for all the other components was proposed, for which a light and resistant material was selected
for a basic structure of quadcopter. For the design of the electronic system, a flight controller
card was selected with the technical characteristics capable of controlling the sensors and motors
of the quadcopter and a basic control system based on PID that is responsible for keeping it
stable in flight in a certain position. Finally, a wireless communication system was developed
between a user interface and the quadcopter, which serves to send the flight coordinates and to
receive the real-time images taken by the quadcopter.
Keywords
Cuadricóptero, Cuadrirrotor, Dron, Vehículo aéreo no tripulado