El cerebro de los drones: Componentes electrónicos

Muchas veces nos preguntamos como pueden ser capaces los drones de volar. Pero no solo levantarse del suelo, sino que hacerlo con una precisión y una estabilidad propias de ciencia ficción. Drone by Drone ha echado un vistazo al interior de uno de los cerebros más reconocidos del mercado, el del drone DJI Phantom 3 Pro. En este artículo podremos ver las principales partes electrónicas que componen el "cerebro" del drone y cuales son sus funciones.

Los avances tecnológicos en materia de electrónica y software de control, han permitido miniaturizar sistemas, sensores y dispositivos hasta tal punto que puedan ser alojados en una placa de un drone de tamaño reducido.

Estos avances permiten que el vuelo de los drones pueda ser realizado con seguridad y con precisión por medio de sistemas que muchas veces son redundantes, fieles herederos del mundo aeronáutico tradicional.

Las partes principales que componen la unidad de control de un drone son las siguientes:

- IMU. Inertial Measurement Unit o Unidad de Medición Inercial:

Se trata de la unidad electrónica que se encarga de realizar las mediciones que determinan las actuaciones del drone y por tanto, le permite conocer cual es su posición relativa con respecto al estado inmediatamente anterior. Por medio de la IMU el drone conoce sus aceleraciones, sus desplazamientos y por tanto sus posiciones en cada momento, mediante dispositivos conocidos como acelerómetros, giróscopos o magnetómetros.

- Compás:

Se trata de una unidad electrónica que permite conocer al cerebro del drone su orientación o rumbo respecto del campo magnético terrestre, y por tanto, hacia donde realiza los desplazamientos.

- GNSS - GPS:

Las unidades de posicionamiento por satélite reciben señales de satélites orbitando alrededor de la Tierra, permitiendo al drone conocer su posición con precisión. La precisión dependerá de la calidad de la unidad GPS, del sistema que preste el servicio (GPS, Glonass o Galileo), del tipo de unidad GPS, de si es RTK (usados para aplicaciones topográficas por su gran precisión) y de la cobertura satelital en cada momento.

- ESC - Electronic Speed Controller:

Son unidades de control de la velocidad de los motores o variadores que permiten hacer girar a cada motor con las revoluciones necesarias para asegurar el vuelo y realizar las actuaciones que se le requieran por parte del mando de control. Los motores eléctricos brushless (sin escobillas) son los que hacen girar a las hélices o palas de los multicópteros, permitiendo que la diferencia de velocidad de giro entre los mismos haga que el drone evolucione según diferentes actuaciones: suba, baje, gire, cabecee, etc.

Pueden existir otras unidades electrónicas que interactuarán con las anteriores, como pueden ser las unidades de control de suministro eléctrico por parte de las baterías, unidades de antenas para recepción de señal el mando de control, unidades de control del gimbal o estabilizador de la cámara, unidades de posicionamiento por visión tanto para estabilización como para evasión de obstáculos, control de la cámara, vuelo por FPV, etc.

La coexistencia de todas las unidades electrónicas, y la interacción entre ellas hace que el sector de los drones evolucione continuamente, permitiendo dotar a estas aeronaves de nuevas capacidades.

El ejemplo adjunto no es más que la placa y controladora de un DJI Phantom 3 Pro, al que se le ha practicado "neurocirugía". Con un acabado inmejorable, este drone de la serie Phantom, representa la punta de lanza del mercado de los drones, habiendo evolucionado desde los primeros Phantoms hasta el nuevo Phantom 4, con nuevas capacidades.

Disfrutad de las vistas.