Partes de un dron al detalle

Partes de un dron

La fabricación de un dron conlleva un proceso delicado de montaje y decisión de las partes principales a utilizar. Conseguir que el vehículo no tripulado se mantenga estable en el aire es una tarea complicada en la que intervienen diferentes actores.

Hélices que giran gracias a unos motores instalados sobre una estructura. Una controladora o procesador que interpreta la posición del conjunto y gestiona su movimiento siguiendo las intenciones de un piloto a distancia. Este se comunica gracias a una pareja receptor y emisor. Desde luego, conseguir el vuelo controlado de un dron no es tarea fácil e involucra a muchas partes.

Por su parte, existen otro tipo de piezas que complementan la experiencia de vuelo, como la cámara, o que hacen más sencillo el pilotaje, como el GPS o el tren de aterrizaje.

Partes imprescindibles de un dron

Hay una serie de piezas que son necesarias para que la aeronave levante y mantenga el vuelo, si una sola de ellas falla o no trabaja como tiene que hacerlo, no será posible que el UAV tenga un vuelo controlado.

• Estructura: es la parte principal sobre la que se instalan el resto de elementos. El chasis tiene que ser ligero, pero a su vez suficientemente rígido para asegurar la integridad de la aeronave. Por ello, normalmente suele ser de fibra de carbono ya que es un material que junta estas dos cualidades
• Hélices: son las responsables de generar la sustentación necesaria para que el dron se mantenga en el aire. Si una hélice se encuentra en mal estado, el dron no va a poder volar o va a ver reducidas sus capacidades de vuelo. Existen hélices de muchos tipos diferentes y por lo general la mayoría son de plástico, aunque podemos encontrar hélices de fibra de carbono que ofrecen un mayor rendimiento
• Motores: estos provocan el giro de las hélices, el régimen de giro necesario para que el dron se mantenga en el aire va a depender de otros factores como las hélices instaladas o el peso de la aeronave. Los motores brushless son con diferencia los más utilizados
• Variadores: también conocidos como ESC (Electronic Speed Control), son los componentes que reciben la señal del controlador de vuelo y el voltaje de la batería, para así poder transmitir a los motores los pulsos necesarios para que giren a la velocidad deseada
• Baterías: son las encargadas de proporcionar energía suficiente a cada uno de los componentes del dron, son recargables, por lo general de polímeros de litio (LiPo) y están formadas por diferentes celdas unidas en serie o paralelo
• Placa controladora: este componente es el cerebro del dron. Dentro de ella se encuentran diferentes acelerómetros y giróscopos que son capaces de interpretar la posición del dron. Con esta información, la controladora le manda la señal a los motores para adecuar la velocidad de giro en cada momento
• Receptora: es el elemento embarcado en el dron que recibe la señal que el piloto transmite a través de la emisora. El receptor le pasa esta información a la controladora, que a su vez gestiona las velocidades de giro de los motores para conseguir el desplazamiento

Partes secundarias de un dron

Una vez que el dron ya tiene instaladas las partes básicas para poder volar, se le pueden añadir tantos accesorios como necesitamos, dependiendo del uso que vayamos a dar al dispositivo. Algunos ejemplos son los siguientes:

• Cámaras: es la pieza no esencial más demandada e instalada en los drones, ya que convierte la aeronave en un dispositivo capaz de usarse para múltiples circunstancias. Existen muchos tipos y formatos, a continuación algunos ejemplos:
  • FPV: transmiten en tiempo real, pero con menos calidad. Este tipo de cámaras son útiles para ver en directo la posición del dron y pilotar de manera más cómoda un dron en primera persona
  • Cinematográficas: son las utilizadas para grabar vídeos o tomar fotografías con una gran calidad, suelen usarse de manera profesional para grabar eventos o tomas aéreas, por lo que es indispensable que tengan un gimbal que permita contrarrestar el movimiento del dron
  • Termográficas: miden temperatura y ofrecen una visión térmica de los objetos, usadas principalmente en inspecciones técnicas o control y prevención de incendios
  • Cámaras multiespectrales: permiten captar varios espectros de luz, útiles en aplicaciones como agricultura de precisión.
• Tren de aterrizaje: es el encargado de soportar el impacto y proteger la carga útil en los despegues y aterrizajes. Pueden ser fijos o retráctiles
• GPS: permiten a la controladora tener información sobre su posición consiguiendo así un vuelo más estable o programar rutas mediante waypoints
• Sensores anticolisión: como su propio nombre indica, son sensores que avisan al dron en caso de detectar algún objeto cercano con el que pueda llegar a impactar

Dron casero: piezas importantes para tener en cuenta

A la hora de construir un dron, es importante que todas las partes vayan en consonancia. Al inicio del proceso se deberían definir unos requisitos para saber qué tipo de dron queremos montar, con parámetros claros como el peso que va a tener que levantar, la velocidad que necesite o la calidad y características de la cámara, por poner algunos ejemplos.

Una vez se tenga eso claro, se pueden definir tanto el número de hélices como el diámetro de las mismas, ya que en sus especificaciones suele aparecer el peso que levantan para cada régimen de vueltas. Este régimen necesario también nos va a indicar qué tipo de motores necesitamos. Conviene que para el peso total que se haya estimado para la aeronave no haya que revolucionar los motores a más del 70% para conseguir el despegue.

Con los motores elegidos, solo queda definir la batería, los variadores y la placa controladora. En este punto hay que tener en cuenta los amperios consumidos por los motores y cuánto tiempo queremos mantener el dron en el aire. Para finalizar, se elegirá el chasis o frame que mejor se adapte al dron y a todos sus componentes elegidos.

Partes más importantes de un dron de carreras

Un dron de carreras es capaz de alcanzar más de 150km/h en apenas unos segundos. La relación potencia/peso es muy alta y las aceleraciones que sufre son enormes. La estructura tiene que ser capaz de soportar todos estos esfuerzos. Es habitual que este tipo de drones lleven hélices tripala, con unos motores muy potentes y una batería capaz de entregar mucha energía de golpe sin calentarse.

Este tipo de drones suelen llevar instalada una cámara FPV (First Person View), que no graba con buena calidad, pero envía la imagen al piloto en tiempo real con una latencia muy baja. El piloto normalmente recibe las imágenes a través de unas gafas que le permiten ver la trayectoria del dron en primera persona.