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Tabla de Contenido TERMINOLOGIA ............................................................................................................................. 4

RESUMEN EJECUTIVO .................................................................................................................... 7

INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................. 8

JUSTIFICACION .............................................................................................................................. 9

OBJETIVOS ................................................................................................................................... 11

Objetivo General ..................................................................................................................... 11

Objetivos Específicos ............................................................................................................... 11

MARCO TEORICO ......................................................................................................................... 12

FUNCIONAMIENTO DEL CAUDRICOPTERO .................................................................................. 13

Introducción al Funcionamiento del Cuadricoptero ............................................................... 13

Movimiento De Guiñada YAW ................................................................................................ 14

Movimiento de Inclinación PITCH ........................................................................................... 14

Movimiento de Bamboleo ROLL ............................................................................................. 15

Movimiento Vertical ................................................................................................................ 15

MATERIALES Y EQUIPO A UTILIZAR ............................................................................................. 17

Bastidor ................................................................................................................................... 17

Motores Brushless ................................................................................................................... 18

Hélices o Propelas ................................................................................................................... 19

Controlador Electrónico de Velocidad ESC. ............................................................................ 20

Batería de Polímeros de Litio LIPO .......................................................................................... 21

Ardupilot Mega APM ............................................................................................................... 22

Módulo de Geo Posicionamiento global GPS. ......................................................................... 23

Módulos de Transmisión/Recepción y Grabación de Video FPV ............................................ 24

Cámaras de Video Normal/Infrarroja ..................................................................................... 25

Camara Infrarroja .................................................................................................................... 26

Emisora de RF .......................................................................................................................... 27

MEMORIA DE CÁLCULO............................................................................................................... 28

Calculo de Tiempos de Vuelo .................................................................................................. 30

Tiempo de Vuelo a Máximo Empuje ....................................................................................... 31

Tiempo de Vuelo de Sustentación .......................................................................................... 31

Tiempo de Vuelo Medio .......................................................................................................... 32

PRESUPUESTO ............................................................................................................................. 33

SISTEMA DE NAVEGACION MISSION PLANNER ........................................................................... 34

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Usando el Missión Planner ...................................................................................................... 34

Configuración del Control Remoto .......................................................................................... 36

DISEÑANDO E IMPLEMENTANDO UNA MISION ...................................................................... 38

Usando comandos en los waypoints durante el vuelo usando Flight Data Map .................... 39

EJEMPLOS Y RECOMENDACIONES DE MATERIALES Y ACCESORIOS ........................................... 40

Estructura ................................................................................................................................ 40

Motores ................................................................................................................................... 42

Controladores ESC ................................................................................................................... 43

Baterias Lipo ............................................................................................................................ 44

Hélices o Propelas ................................................................................................................... 45

Controladora de vuelo Ardupilot Mega APM .......................................................................... 47

Módulos de Transmisión/Recepción y Grabación de Video FPV. ........................................... 48

Radiocontrol ............................................................................................................................ 49

BIBLIOGRAFIA .............................................................................................................................. 50

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TERMINOLOGIA Arduino Plataforma de electrónica abierta para la creación de prototipos basada en software y hardware flexibles y fáciles de usar. Se creó para artistas, diseñadores, aficionados y cualquiera interesado en crear entornos u objetos interactivos.

UAV Vehículo aéreo no tripulado. Sistema autónomo que puede operar sin intervención humana alguna durante su funcionamiento.

ESC Electronic Speed Controller por sus siglas en inglés, Controlador de velocidad electrónico, se usa para controlar la velocidad de los motores.

Brushless Son motores sin escobillas, están compuestos por una parte móvil que es el rotor lugar donde se encuentran los imanes permanentes y una parte fija llamada estator sobre la cual van dispuestos los embobinados de hilo conductor.

In Runner Es un tipo de motor brushless, en los cuales los imanes van directamente en el eje, mientras que el bobinado es exterior y rodea el eje con los imanes, este tipo de motor tiene la ventaja de proporcionar un alto número de revoluciones, por lo que sus revoluciones por voltio es muy alto.

Out Runner Es un tipo de motor brushless en los cuales los bobinados de cobre se colocan en la parte interior central, mientras que los imanes están situados en una campana exterior que rodea al bobinado y a la que se conecta el eje, cuando la campana gira lo hace también el eje, estos motores producen un número menor de revoluciones, sin embargo la campana actúa como un volante de inercia, les dota de un mayor par por lo que dan más potencia.

PWM Modulación por ancho de pulsos de una señal o fuente de energía, es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica (una senoidal o una cuadrada, por ejemplo), ya sea para transmitir información a través de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energía que se envía a una carga.

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Memoria De Carga En Baterías El efecto memoria es un fenómeno que reduce la capacidad de las baterías con cargas incompletas. Se produce cuando se carga una batería sin haber sido descargada del todo: se crean unos cristales en el interior de estas baterías, a causa de una reacción química al calentarse la batería, bien por uso o por las malas cargas. Para prevenirlo no hace falta esperar a descargar totalmente la batería antes de realizar una carga; basta con que una de cada pocas cargas sea completa.

Controladora De Vuelo Ardupilot Es un dispositivo electrónico totalmente programable que requiere de un módulo GPS y sensores necesarios para lograr la estabilidad del UAV, eliminando la necesidad de utilizar un sistema de estabilización por separado.

Arduino Es una plataforma de hardware libre, basada en una placa con un micro-controlador y un entorno de desarrollo, diseñada para facilitar el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinares.

GPS Permite determinar en todo el mundo la posición de un objeto, una persona o un vehículo con una precisión hasta de centímetros (si se utiliza GPS diferencial), aunque lo habitual son unos pocos metros de precisión. El sistema fue desarrollado, instalado y empleado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos. El sistema GPS está constituido por 24 satélites y utiliza la triangulación para determinar en todo el globo la posición con una precisión de más o menos metros.

Código Abierto El software de código abierto es aquel distribuido bajo una licencia que permite su uso, modificación y redistribución. Como su nombre lo indica, el requisito principal para que una aplicación sea considerada bajo esta categoría es que el código fuente se encuentre disponible. Esto permite estudiar el funcionamiento del programa y efectuar modificaciones con el fin de mejorarlo y/o adaptarlo a algún propósito específico.

Infrarrojo Radiación infrarrojo es un tipo de radiación electromagnética y térmica, de mayor longitud de onda que la luz visible, pero menor que la de las microondas. Consecuentemente, tiene menor frecuencia que la luz visible y mayor que las microondas. Su rango de longitudes de onda va desde unos 0,7 hasta los 1000 micrómetros.1 La radiación infrarroja es emitida por cualquier cuerpo cuya temperatura sea mayor que 0 Kelvin, es decir, −273,15 grados Celsius (cero absoluto).

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Alta Definición (H.D.) Es un sistema de vídeo con una mayor resolución que la definición estándar, alcanzando resoluciones de 1280 × 720 y 1920 × 1080 píxeles.

Telemetría Es una técnica automatizada de las comunicaciones con la ayuda de que las mediciones y recopilación de datos se realizan en lugares remotos y de transmisión para la vigilancia. Esta técnica utiliza comúnmente transmisión inalámbrica, aunque original de los sistemas de transmisión utilizados por cable.

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RESUMEN EJECUTIVO

La creciente inseguridad que se vive en nuestro país ha evidenciado la falta del uso de nuevas tecnologías que brinden soluciones rápidas, eficientes y de bajo costo, para las distintas empresas y hogares que se encuentran amenazadas por la delincuencia.

Razón por la cual nace este proyecto que vendrá a apoyar de manera eficiente a las empresas que necesitan mejorar sus sistemas de vigilancia, con la incorporación de un vehículo volador de bajo costo utilizando dos cámaras, una de alta definición y otra termografica para así vigilar áreas internas y externas de empresas y hogares en tiempos cortos y de manera automática gracias a previas y precisas programaciones.

El objetivo es ayudar a las personas encargadas de la vigilancia, facilitándoles una herramienta que les ayude a minimizar los tiempos de vigilancia y eficientar la toma de decisiones en situaciones que puedan poner en peligro las vidas de estas personas.

Se tomó la decisión de implementar un cuadricoptero (vehículo de cuatro motores), debido a que es una de las configuraciones con mayor estabilidad y robustez a la hora de ponerlo en funcionamiento, lo primero es desarrollar la parte estructural teniendo en cuenta trabajar con materiales de bajo peso como ser el aluminio, una vez hecha la estructura base se montan los dispositivos electrónicos, controlador, motores, variadores de velocidad, hélices, GPS, dispositivos de transmisión de datos y video, baterías y cámaras, se continúa con la programación de la controladora de vuelo y calibración de motores.

La gran versatilidad y maniobrabilidad que ofrece este tipo de vehículos voladores viene a hacer el trabajo de vigilancia algo muy fácil y sumamente eficiente logrando mantener áreas vigiladas tanto de día como de noche gracias a la cámara termografica incluida en el cuadricoptero.

A la hora de analizar los precios de estos aparatos en el mercado internacional y comparándolos con el presupuesto que se necesitó para desarrollar este proyecto nos damos cuenta del gran ahorro que se puede alcanzar si se desarrolla e implementa de manera local, así como la gran facilidad que brindan de poder adaptar al vehículo aéreo no tripulado a cualquier aplicación particular que se nos ocurra como es el caso específico de la vigilancia de empresas, universidades, hogares, etc. A diferencia de los que se venden en el mercado actual que tienen poca flexibilidad debido a sus arquitecturas cerradas que dificultan la adaptación a aplicaciones particulares.

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Los vehículos aéreos no tripulados están revolucionando la forma en cómo se hacen los trabajos de vigilancia en las empresas públicas, privadas, hogares, universidades, etc. Gracias a todas las facilidades que brindan estas nuevas tecnologías, es por ello que debemos de estar actualizados en las diferentes áreas que sirven para el desarrollo e implementación de proyectos de este tipo con el fin de ayudar a mejorar la situación actual que sufre el país en el tema de vigilancia.

INTRODUCCIÓN

El presente proyecto surge con la idea de apoyar al sector de seguridad del país tanto en áreas públicas como privadas donde es indispensable el mantenimiento de un ambiente protegido y seguro. Algunos ejemplos serian: en fincas agrícolas, universidades, fábricas, parques industriales, etc. Utilizando un vehículo aéreo inteligente no tripulado (cuadricoptero) de cuatro motores al cual se le adaptara dos cámaras para la vigilancia a distancia entre ellas una cámara termografíca con la idea de hacer rondas de vigilancia tanto de día como de noche.

En nuestro país la inseguridad se mantiene en un crecimiento constante como se puede comprobar día a día en los periódicos, programas de radio y televisión, así como en todas las conversaciones que se sostienen de manera informal en todos los ámbitos de la sociedad, provocando un ambiente de incertidumbre constante en los hogares, empresas pequeñas, medianas y grandes, lo que hace crecer la necesidad de encontrar una manera de mejorar la seguridad en los distintos establecimientos y hogares de una forma eficaz y que la inversión para lograr este objetivo esté al alcance de todas las personas y negocios.

Con este proyecto se busca demostrar y comprobar que el uso de un cuadricoptero para ayudar en tareas de vigilancia es factible y eficiente. Además de que puede aplicarse a casas de habitación, empresas privadas y públicas ya que su bajo costo de mantenimiento facilita su adquisición. La facilidad que brinda el cuadricoptero para convertir las tareas de vigilancia en algo más eficiente y fácil de realizar por su usuario hace que esta herramienta sea tan atractiva para todos, además de que también de esta manera se obtiene una disminución en la exposición al riesgo de la vida por parte de los guardias, ya que usaran el vehículo volador desde la comodidad de su caseta de seguridad donde no resulten lesionados en un posible conflicto y así pueda tomar mejores decisiones en cómo actuar ante posibles eventualidades que se le presenten.

El interés principal del proyecto es minimizar la exposición al peligro que se puede llegar a tener en cada una de las tareas de vigilancia por parte de guardias o usuarios que día a día arriesgan su vida en tan arriesgada actividad.

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JUSTIFICACION

La razón por la cual se diseñó este proyecto se debe al índice elevado de violencia y robo en zonas urbanas y rurales (robos de ganado en fincas) que tanto se denuncian por los diferentes medios de comunicación, el cual se pretende implementar con un bajo costo de adquisición y gran fiabilidad para las empresas y personas interesadas en reducir costos de personal y equipo destinado a la seguridad interna y externa de sus instalaciones.

Un vehículo aéreo inteligente no tripulado, es una aeronave que vuela sin tripulación humana a bordo, que puede ser controlada desde una estación base o tener un funcionamiento autónomo mediante un algoritmo preestablecido. A pesar de haber sido desarrollados con fines militares estos vehículos tienen un campo de aplicación importante a nivel civil, como ser:

• Monitoreo y evaluación de ataques terroristas. • Apoyo en búsquedas y rescates en zonas montañosas. • Alerta temprana. • Control de incendios. • Monitoreo en rutas y caminos Reconocimiento y patrullaje marítimo. • Monitoreo y detección de sustancias nucleares, bacteriológicas y químicas. • Estudio de suelos. • Exploración de volcanes. • Monitoreo agrícolas y sondeo selvático. • Estudios meteorológicos. • Videos y fotografías aéreas. • Monitoreo de gasoductos y oleoductos. • Monitoreo de acueductos. • Monitoreo de líneas de tensión. • Control de Fronteras. • Detección de incendios forestales y asistencia en la toma de decisiones.

Esta gran gama de aplicaciones hace a los vehículos aéreos no tripulados una herramienta de gran ayuda para monitoreo y toma de decisiones.

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En el mercado existen varios modelos comerciales de cuadricopteros sin embargo se debe de tener en cuenta el costo y la poca flexibilidad que otorgan debido a sus arquitecturas cerradas que dificultan la adaptación a aplicaciones en específico, es por ello que es recomendable implementar un modelo que pueda adaptarse a las necesidades que se tengan en cada una de las áreas de aplicación.

El desarrollo de este proyecto pretende construir un vehículo aéreo volador con características similares a las ofrecidas por equipos extranjeros a un menor costo, por lo cual se utilizaran materiales, sensores y controladores con alta precisión y que sirva de prototipo para posteriores desarrollos y mejoras.

La elección del uso de un cuadricoptero para la vigilancia se debe a las distintas ventajas que ofrece como ser: maniobrabilidad, debido a que puede despegar y aterrizar de forma vertical, brindando así una gran ventaja para la navegación en ambientes exteriores e interiores, además de que brinda la opción de enviar imágenes o video de manera inmediata, así como la gran facilidad de programar vuelos en diferentes direcciones y tiempos definidos ayudando de manera automática el reconocimiento de áreas de interés en cuestión de minutos.

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OBJETIVOS

Objetivo General

Implementar y controlar un vehículo aéreo no tripulado provisto de cuatro rotores (cuadricoptero) accionado mediante motores brushless para el vuelo en interiores y exteriores con énfasis en vigilancia a través de dos cámaras incorporadas, una termografica entre ellas, para monitoreo a distancia. El aparato tendrá que ser capaz de comunicarse remotamente para que sea posible controlar su dirección por parte de un operador desde tierra.

Objetivos Específicos

• Analizar el diseño y construcción del sistema mecánico verificando que cumpla con los parámetros de rigidez y ligereza.

• Analizar los componentes electrónicos y su consumo de potencia para obtener máximo rendimiento.

• Lograr una comunicación eficaz entre el cuadricoptero y la computadora. • Obtener una autonomía de vuelo que oscile los 10 minutos. • Diseñar la estructura con un peso máximo de 2 kilogramos y con un soporte de

al menos 2 kilogramos de carga. • Alcanzar una altura de vuelo de 50 metros. • Desarrollar vuelos estacionarios y navegación guiada autónoma mediante

sensores de distancia (GPS). • Implementar estación fija de carga automática de baterías. • Brindar un listado de posibles accesorios y materiales con sus precios dirigido a

personas que deseen implementar futuros proyectos de cuadricopteros.

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MARCO TEORICO

Un cuadricoptero se puede definir como una aeronave que se eleva y se desplaza por el movimiento de cuatro motores colocados en los extremos de una estructura. Normalmente se utiliza el nombre inglés quadrotor aunque también existe la traducción cuadricóptero.

La aeronave dispone de cuatro motores con sus hélices respectivas, se utiliza la velocidad de los motores para controlar la estabilidad y movimientos del vehículo aéreo. Una de las características a destacar es la gran maniobrabilidad que posee este tipo de vehículo.

Al disponer de cuatro motores el control es bastante exacto, lo que ayuda a utilizarlo en aplicaciones donde la exactitud de vuelo estacionario sea muy importante.

Una aplicación donde se aprecia esta característica es en la navegación de interiores y sitios de espacio reducido. Como en el helicóptero, estos vehículos disponen de una capacidad de vuelo vertical que los hacen únicos, esta función es ventajosa cuando no se quiere tener mucha velocidad horizontal y tener una buena capacidad de vuelo estacionario.

Los cuadricópteros aprovechan este efecto físico para cambiar de dirección: si queremos girar hacia la derecha, los rotores que giran hacia la izquierda van a girar a más vueltas, provocando que el par de fuerza que gira el cuerpo del modelo hacia ese lado sea más fuerte; lo contrario para girar hacia la izquierda.

Para volar nivelado, un cuadricóptero girará con sus motores a la misma velocidad.

Si se desea que se desplace hacia adelante, los motores traseros darán mayor número de vueltas que los delanteros, por lo que el cuadricoptero se inclinará, y desplazará, en la misma dirección y así mismo hacia cada lado.

No hemos de preocuparnos más que de mover las palancas de control en las direcciones correctas, del reparto de revoluciones de los motores se ocupa la electrónica de control, que además usará los giroscopios para mantener el cuadricóptero en vuelo estacionario cuando no se mueven las palancas.

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FUNCIONAMIENTO DEL CAUDRICOPTERO

En esta sección se explica el funcionamiento del cuadricoptero en general, asi como su diseño. El cuadricoptero, es una aeronave que se eleva y se desplaza por la acción cuatro rotores instalados al final de un marco en forma de cruz. El control se logra variando la velocidad angular de cada uno de los cuatro motores.

Introducción al Funcionamiento del Cuadricoptero Para lograr controlar el cuadricoptero es necesario producir los diferentes cambios en la potencia generada a cada motor, esto se hace a través del controlador de velocidad (CES). Asumiremos que la plataforma está volando estable con una potencia variable en los cuatro motores. Los cuadricopteros como todo vehículo volador tiene 3 grados de libertad angulares, estos son roll, pitch y yaw.

Figura 1: Grados de libertad del quadricoptero.

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Movimiento De Guiñada YAW Este movimiento sucede cuando el vehículo gira sobre su eje vertical. El cuadricoptero logra este movimiento aumentando (o disminuyendo) por igual la potencia de giro de los rotores 1 y 3 y disminuyendo (o aumentando) en igual magnitud los motores 2 y 4. Al disminuir esta potencia aumenta el par motor creando un giro contrario a las hélices que están rotando con mayor potencia. Las potencias de giro deben variar equilibradas para mantener el vehículo estacionario en el aire, es decir, la fuerza total constante.

Figura 2: movimiento del yaw

Movimiento de Inclinación PITCH Es el movimiento que permite que el cuadricoptero se mueva hacia adelante y hacia atrás. El vehículo mantiene la potencia en el rotor 1 que es opuesto al sentido deseado, reduce al mínimo la del rotor 3 y deja los otros dos a potencia media, así la sustentación del rotor 1 hace que el vehículo se incline a favor del sentido deseado y se desplace.

Figura 3: movimiento pitch.

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Movimiento de Bamboleo ROLL Es cuando el vehículo se mueve a la izquierda o hacia la derecha. Usa el mismo principio que el de inclinación, pero lateralmente. La combinación de los tres movimientos mencionados son los que hacen maniobrar al cuadricoptero libremente. Los movimientos de roll y pitch son giros en torno a los ejes horizontales del UAV. Una inclinación en cualquiera de estos ejes produce un movimiento lineal en el plano horizontal cuya velocidad depende del angulo (esto se denomina angulo de ataque) y la dirección depende de la orientación del UAV. Yaw es un giro respecto a la vertical y no produce movimiento lineal. Figura 4: Movimiento de Roll.

Movimiento Vertical Se puede hacer ascender, descender o mantener en vuelo estacionario al UAV, haciendo que la fuerza de sustentación generada por los 4 pares motores-hélices sea mayor que la fuerza peso generada por la atracción gravitatoria. Este movimiento se logra variando la potencia de los cuatro motores en igual medida para no modificar los demás grados de libertad. De esta forma la plataforma puede ascender o descender. Lo dicho anteriormente es para el caso ideal, donde los cuatro motores tienen exactamente las mismas constantes y giran a las mismas velocidades angulares.

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Figura 5: Movimiento vertical. En el plano real, lo antes mencionado es imposible que suceda, porque siempre se presentan variaciones en las fuerzas generadas por los motores, esto puede ser debido a que las constantes de los motores son diferentes o las velocidades angulares giran a distintas revoluciones. Todas estas diferencias causan que el cuadricoptero presente ciertas rotaciones en su centro de gravedad lo cual lo lleva a que la fuerza de sustentación total tenga una diferencia angular con el eje Z. Esta diferencia daría lugar a un desplazamiento de en el plano XY, y es aquí donde los variadores de velocidad (CES) hacen su parte, encontrando el equilibrio combinando diferentes revoluciones en los motores, el control de los movimientos yaw, pitch y roll se realiza con el sistema de navegación.

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MATERIALES Y EQUIPO A UTILIZAR Bastidor

El bastidor es la estructura rígida que soporta todas las piezas del vehículo, este puede ser del aluminio, madera o cualquier material liviano capaz de resistir vibraciones e impactos por choques o caídas. Está formado por los brazos que soportan los motores y el centro (que no necesariamente tiene que ser del mismo material usado en los brazos) donde se ubican la mayoría de sensores, batería y variadores de velocidad.

El bastidor escogido es el Hobbyking X580, por el area de trabajo que ofrece entre la parte inferior de su base y el soporte de la camara ya que se desea llebar dos camaras a un tiempo y una bateria de dimensiones generosas. Ademas esta fabricado en fibra de carbono lo que reduce conciderablemente su peso, tiene la flexibilidad de usar varias medidas de motores y sus brazos son lo suficientemente largos para alvergar propelas de asta 11 pulgadas de diametro.

Specs: Weight: 418g (frame only) Width: 585mm Height: 230mm Ground clearance: 210mm (bottom of frame), 195mm (camera mount rails) Motor Bolt Holes: 14~25mm

Required: Your own 4 channel transmitter and receiver Multi-Rotor control board 20~40A brushless ESC x 4 3S 2200~3000mAh lipoly battery 28-XX/35-XX brushless motor x 4 9~11 inch propeller x 4 (2 standard/2 reverse rotation)

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Motores Brushless Los motores brushless que traducido al español significa motor sin escobillas es el más adecuado para esta tarea por su bajo mantenimiento alta eficiencia y velocidad de rotación pudiéndolos encontrar en una diversidad de tamaños, potencias y capacidad de levantamiento.

El motor escogido para nuestros fines es el NTM PropDrive Series 28–30S 900 Kv (short shaft versión), por que cumple con los requerimientos de empuje calculados para levantar el total de nuestra carga, además de ser un motor de no muy altas revoluciones para evitar las vibraciones en nuestro video.

Caracteristicas: Model: NTM Prop Drive Series 28-30S 900kv (short shaft version) Kv: 900rpm/v Max current: 18A Max Power: 215W @ 12v (3S) / 270W @ 15v (4S) Shaft: 3mm Weight: 66g ESC: 25~30A Cell count: 3s~4s Lipoly Bolt holes: 16mm & 19mm Bolt thread: M3 Connection: 3.5mm Bullet-connector

Forma de onda para el control de un motor brushless trifásico.

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Hélices o Propelas La hélices son los elementos que generan la propulsión para el vuelo, estas vienen en materiales livianos pero resistentes como plásticos, madera, fibra de carbono y otros. Son diseñadas con dos y hasta tres paletas por hélice y con una aerodinámica que favorece el giro en sentido horario y anti horario.

Con medidas estandarizadas según el diámetro en pulgadas y la distancia recorrida en el aire en cada vuelta PASO.

Las que serán usadas por nosotros son las TGS Sport 11x7E, con dimensiones de 11 pulgadas de diámetro x 7 de paso, que junto a el motor 28-30S generan un impulso total de 0.890 gramos por conjunto y sumando los cuatro conjuntos tendremos un total de 3504 gramos duplicando el peso total del vehículo.

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Controlador Electrónico de Velocidad ESC. Los motores brushless que se usaran necesitan ser alimentados por una fuente trifásica de energía para lograr las altas velocidades que alcanzan, esta fuente trifásica es el ESC que de ahora en adelante llamaremos variador. El variador es un circuito electrónico que recibe una señal PWM de la placa controladora de vuelo generar tres iguales amplificadas y desfasadas ciento veinte grados entre sí.

Estos se escogen por amperaje máximo de salida y tiene que ser mayor al amperaje máximo de los motores que controlaran. Como los motores escogidos tienen el tablas que su corriente máxima es de 18 amperios los ESC se pueden escoger sin ningún temor de 20 amperios en adelante siendo los de 20 los más baratos y los menos pesados, por lo tanto utilizaremos ESC de 20 amperios. Además de que deben de ser compatibles con las formas más comunes de calibración de los fabricantes de variadores.

El escogido es el TURNIGY Multistar 20 AMP, ESC 2 – 4S

Detalles

• Smooth and linear throttle control • Fast response to throttle input • Atmel MCU • Stalled motor protection • Throttle signal lose protection • Safe power-on (throttle lockout) • Support 480Hz+ high refresh rates (up to 499hz) • Compatible with programming card

Especificaciones: Constant Current: 20A Input Voltage: 2-4 cells Lipoly BEC: Yes (Switching) [Remove middle wire to dissable] BEC Output: 5.5V/4A PWM: 8 KHz Max RPM: 240,000rpm for 2 Poles Brushless Motor PCB Size: 41mm x 24mm Discharge Plugs: Male 3.5mm Bullet Connector Motor Plugs: Female 3.5mm Bullet Connector Weight: 25g

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Batería de Polímeros de Litio LIPO Las baterías de polímeros de litio nos ofrecen grandes prestaciones que nos llevan a tomar la decisión de incluirlas en nuestro diseño, las más notables son:

• Su bajo peso. • Su alta capacidad de almacenamiento de energía. • La inexistencia de memoria de carga.

Estas se escogen de acuerdo a:

• Su la cantidad de energía que pueden entregar en una hora generalmente expresada en miliamperios- hora

• La capacidad de descarga que describe la corriente máxima que puede entregar instantáneamente, generalmente expresado en nC, donde nC es un múltiplo de la capacidad nominal en una hora.

De acuerdo a lo antes mencionado se utilizara la batería, TURNIGY 5000mAh 3S 20C, por su bajo peso y su alta capacidad de almacenamiento de energía, además de que posee una conexión de balanceo de carga que se encarga de que cada celda se cargue por igual y así extender la vida útil de nuestro paquete de baterías.

Especificaciones Minimum Capacity: 5000mAh Configuration: 3S1P / 11.1v / 3Cell Constant Discharge: 20C Peak Discharge (10sec): 30C Pack Weight: 412g Pack Size: 145 x 49 x 26mm Charge Plug: JST-XH

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Ardupilot Mega APM Es una tarjeta de piloto automático profesional de alta calidad basada en la plataforma de arduino. Esta controladora de vuelo puede controlar aviones de ala fija, helicópteros multi–rotor, helicópteros convencionales y vehículos terrestres. Es capaz de estabilizarse automáticamente y programar rutas entre puntos de vuelo por medio de instrucciones en coordenadas GPS, precargadas o durante pleno vuelo por medio de comunicaciones inalámbricas.

Posee una plataforma de software de código abierto que se actualiza constantemente y que el usuario puede optimizar según sus necesidades.

Esta tarjeta tiene un alto potencial tecnológico gracias a que es un todo en uno para el aeromodelismo,

• cuenta con sensores de altura, giroscopios, acelerómetro, brújula digital. • Puertos para: telemetría, GPS, I2C. • 8 canales de entrada y 8 canales de salidas para controlar motores. • 14 puertos analógicos-digitales para incorporar sensores extras y controlar

movimiento de la(s) cámara(s). • 1 puerto de comunicación serial.

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Módulo de Geo Posicionamiento global GPS. El modulo GPS tendrá como función principal dar las coordenadas exactas de la localización del vehículo durante su vuelo para que la tarjeta controladora de vuelo tome decida hacia dónde dirigirse. Este módulo de GPS deberá ser compatible con la plataforma arduino específicamente con la tarjeta ARDUPILOT MEGA.

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Módulos de Transmisión/Recepción y Grabación de Video FPV Con estos módulos se podrá tener señal de video en tiempo real para ser observado o almacenado, incluso para saltar de la imagen en modo infrarrojo o normal. Consta de dos módulos individuales

• Uno de montaje en el vehículo alimentado por la batería principal. • Uno que sirve como estación en tierra, con salidas convencional de video

compuesto y USB. Cada uno cuenta con una antena capaz de establecer comunicación a una distancia de seis kilómetros (6Km) lo que nos da una circunferencia de doce kilómetros (12 Km)de acción para control manual, aunque esta distancia se puede aumentar gracias a rutas precargadas de coordenadas GPS que no necesitan de control manual.

Boscam FPV Video Audio AV RX 5.8G 8CH RC5808

Especificaciones: Receiver: Item Name: RC5808 receiver Video output: 1 Vp-p 75Ω Audio output: 1 Vp-p 600Ω Power Supply: DC12 V Operating temperature: -10~+50°c Dual AV output Receive frequency: 5725-5865MHz Transmitter: Brand Name: Boscam Transmitter frequency: 5645-5945MHz; 8CH Video output: 1Vp-p 75Ω Audio output: 1Vp-p 600Ω Power supply: DC 12V Video: PAL/NTSC Dimension: 52mm x 68mm x 13mm Built-in microphone audio pick up device Built-in high-frequency PLL stability 8 Channel selectable

Working frequency: CH1: 5705 CH2: 5685 CH3: 5665 CH4: 5645 CH5: 5885 CH6: 5905 CH7: 5925 CH8: 5945

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Cámaras de Video Normal/Infrarroja INNOVV C1 1080P H.264 Action Camera HD Dash Camera (Black)

Con la cámara normal de alta definición, para capturas diurnas se obtendrá video claro a gran altura logrando cubrir mayor área sin perder calidad. Más todas las prestaciones abajo descritas a un precio muy accesible

Especificaciones

Processor: Novatek NT96650 Image Sensor: Aptina AR0330 1/3-Inch CMOS Resolution: Full HD 1080p(1920x1080) 30fps / HD(1280x720) 60fps Video Bit-Rate: 15Mbps Video Format: H.264, 16:9 Video Flip: Auto 180 deg. Rotation White Balance: Auto Exposure: Auto Microphone: Built-in AV-OUT: PAL/NTSC C1 Lens: 6G glass lens, F/ON=2.0 f=2.3mm ,diagonal 150°/ horizontal 100° / vertical angle 90° Cycle Recording: Support Internal Memory: 64MB External Memory: up to 32GB Power Supply: 600mA Li-Polymer, up to 100Min Power Charging: 60min time Night Sight: LED Light PC Camera: 640x480 VGA Image Dash Camera: Engine starts/stops, Recording starts/stops Dash Camera functions: G-Sensor Parking mode Date & Time Stamp: Support Auto Power off: Auto/1min Flicker Frequency: 50Hz/60Hz Power Input: DC5V Dimensions: 62x39x18(mm) Unit Weight: 44g

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Camara Infrarroja 1000TVL HD 720P COLOR IR-CUT 6mm HD LENS 48LED IR

Con la cámara infrarroja de alta definición para capturas nocturnas se obtendrá video definido a gran altura logrando cubrir mayor área sin perder calidad. Más todas las prestaciones abajo descritas a un precio muy accesible.

Escogida también por su compatibilidad con el transmisor de video compuesto. Y alimentación acorde a la batería de abordo.

Features: NIGHT VISION CAMERA

Pickup Device Built-in IR-CUT 1/3" CMOS Sensor

Horizontal Resolution 1000 TVL

Pixels PAL:976(H)x582(V)

NTSC:976(H)x494(V)

LEDs 48IR pcs

TV SYSTEM PAL/NTSC

Lens 6mm Board HD Lens

Sync System Internal Syncronization

Usable Ⅲumination 0.000LUX/F1.2 (LED on)

S/N Ratio ≥48dB(AGC Off)

Video Output 1.0Vp-p 75Ω

Scanning System PAL:625 lines 50 Field/sec

Scanning System Electronic Shutter Time

NTSC:525 lines 60 Field/sec

Auto,PAL 1/50-100,000Sec

Electronic Shutter Time White Balanc

NTSC 1/60-1/100,000Sec

Auto

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Emisora de RF Esta nos permitirá controlar el vehículo de manera remota cuando lo necesitemos escogeremos una que cuente con al menos ocho (8) canales de los cuales seis (6) son para maniobrar el vehículo y los otros dos los usaremos para transmitir datos de telemetría.

Las ventajas de poseer estas emisoras de alta tecnología el poder programar los modos de vuelo que ya están preinstalados en la tarjeta controladora de vuelo y que mencionando algunos tenemos:

Modo estabilizar

Que nos ayuda a que el vehículo se auto estabilicé por si solo al soltar el mando o al perder contacto con el mismo

Modo de piloto automático

Donde no es necesario maniobrar con el mando para traer de regreso el vehículo a la estación si no que el regresa por cuenta propia por medio de coordenadas GPS.

Modo despegue/aterrizaje automático

Para aquellos a quienes se les dificulten los despegues / aterrizajes.

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MEMORIA DE CÁLCULO

A continuación se diseñara un cuadricoptero para llevar a cabo una ronda de vigilancia con una duración de 6 a 8 minutos, en un recorrido de 3.5 kilómetros.

Primero seleccionamos según nuestra aplicación las cámaras y la electrónica de control que ira a bordo de nuestro vehículo para realizar las elecciones de electrónica de potencia, motores y hélices que les harán levantar vuelo. Usando las especificaciones de los componentes antes seleccionados nos concentraremos en su peso en gramos.

Suma de los pesos de cada componente a bordo del vehículo.

Componente Peso en gramos Cámara HD 45 Cámara IR 300 Batería 350 Tx video 150 Antena 35 APM + GPS 90 ESC 100 Motores 264 Bastidor 418 TOTAL 1752

Según el peso total proseguimos a escoger los motores y las propelas capaces de levantar nuestra carga. Bajo los siguientes criterios experimentales.

1. Para que el vehículo despegue y vuele libremente sus motores y propelas deberán generar una propulsión del doble de su peso.

2. El peso total se distribuirá equitativamente entre todos los motores.

1752𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 ∗ 2 = 3504𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠

Dividido entre los 4 motores

3504 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠4 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟𝑒

= 0.876 𝐾𝑔

𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟

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Motores

En este caso se ha escogido según los datos del fabricante el siguiente motor.

Specs: Model: NTM Prop Drive Series 28-30S 900kv Kv: 900rpm/v Max current: 18A Max Power: 215W @ 12v (3S) / 270W @ 15v (4S) Weight: 66g ESC: 25~30A Cell count: 3s~4s Lipoly Bolt holes: 16mm & 19mm Connection: 3.5mm Bullet-connector

Pruebas de los Motores con las Propelas

13x4E - 11.1v - 194W - 17.4A - 1.04kg thrust 12x6E - 11.1v - 195W - 17.8A - 1.01kg thrust 11x7E - 11.1v - 188W - 17.0A - 0.89kg thrust (Esta configuración hélice, voltaje satisfice el criterio) 10x5E - 11.1v - 133W - 12.0A - 0.75kg thrust 9x6E - 11.1v - 120W - 10.7A - 0.68kg thrust 9x6E - 14.8v - 234W - 15.8A - 1.05kg thrust 8x4E - 14.8v - 159W - 10.6A - 0.75kg thrust

Hélices

usaremos las helices recomendadas por el fabricante de 11 pulgadas de diametro y un paso de 7 pulgadas para alcanzar el empuje necesario.

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Variadores de Velocidad ESC.

Estos se escogen según el amperaje que pueden dominar dependiendo este de la exigencia de los motores y teniendo un valor pico mayor por unos amperios al pico de demanda del motor. Como la corriente máxima demandada por los motores ya escogidos es de 18 Amp. Nuestros variadores pueden libremente ser de 20 Amperios.

𝐼(𝐸𝑆𝐶) > 𝐼𝑚𝑎𝑥 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟𝑒𝑠

𝐼(𝐸𝑆𝐶) > 18 𝑎𝑚𝑝

Specs: Constant Current: 20A Input Voltage: 2-4 cells Lipoly BEC: Yes (Switching) [Remove middle wire to dissable] BEC Output: 5.5V/4A PWM: 8 KHz Max RPM: 240,000rpm for 2 Poles Brushless Motor PCB Size: 41mm x 24mm Discharge Plugs: Male 3.5mm Bullet Connector Motor Plugs: Female 3.5mm Bullet Connector Weight: 25g

Calculo de Tiempos de Vuelo El tiempo de vuelo lo calculamos a partir de la capacidad de almacenamiento de energia de la bateria seleccionada y el consumo total de los componentes de abordo siendo los motores los que mas consumen energia seguido de las camaras que tienen un consumo muy inferior.

El tiempo de vuelo se calcula de la siguiente manera:

�𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎𝑉𝑜𝑙𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑑𝑒 𝑏𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎 𝑝𝑟𝑖𝑛𝑐𝑖𝑝𝑎𝑙

�−1

∗ 𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑏𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎 𝑒𝑛 𝐴ℎ ∗ 60

= 𝑀𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑣𝑢𝑒𝑙𝑜

Se distingue entre tres potencias totales consumidas.

• Potencia máxima de despegue y vuelo a máxima velocidad. • Potencia media de viaje • Potencia mínima para sustentar el vuelo

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Cada una de ellas está dada por los cuatro motores y un consumo de 5 watts en la demás electrónica y cámaras.

Potencia total consumida = (𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟𝑒𝑠 ∗ 4) + 5

La potencia máxima es cuando los motores generan el máximo empuje y por el fabricante esta es 188 watts.

Potencia total consumida = (188𝑤𝑎𝑡𝑡𝑠 ∗ 4) + 5 = 757 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑠

Tiempo de Vuelo a Máximo Empuje

�757 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑠

11.1 𝑣�−1

∗ 5 𝐴ℎ ∗ 60 = 𝟒.𝟒𝟐𝟖 𝑴𝒊𝒏𝒖𝒕𝒐𝒔 𝒅𝒆 𝒗𝒖𝒆𝒍𝒐

La potencia mínima es cuando los motores solamente generan el empuje para sustentar el vuelo.

Si a una potencia de 188 watts se crean 890 gramos de empuje eso quiere decir que por cada watt se crean 0.2112 gramos de empuje, por lo tanto para crear 1752 gramos de empuje (que es el peso total del vehículo) se utilizan 370 watts. Más los 5 de la electrónica de abordo nos da una potencia total de 375 watts.

Tiempo de Vuelo de Sustentación

�375 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑠

11.1 𝑣�−1

∗ 5 𝐴ℎ ∗ 60 = 𝟖.𝟖𝟖 𝑴𝒊𝒏𝒖𝒕𝒐𝒔 𝒅𝒆 𝒗𝒖𝒆𝒍𝒐

La potencia media de vuelo se obtiene de encontrar el punto medio entre la potencia de sustentación y la potencia de máximo empuje.

375𝑤 +757𝑤 − 375𝑤

2= 566 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑠

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Tiempo de Vuelo Medio

�566 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑠

11.1 𝑣�−1

∗ 5 𝐴ℎ ∗ 60 = 𝟓.𝟖𝟖 𝑴𝒊𝒏𝒖𝒕𝒐𝒔 𝒅𝒆 𝒗𝒖𝒆𝒍𝒐

El tiempo de vuelo es un parámetro que se puede variar como vemos en las ecuaciones anteriores es directamente proporcional a la capacidad de almacenaje de energía de la batería principal así que si colocamos una batería de mayor capacidad los tiempos de vuelo aumentaran pero esto es limitado ya que la capacidad de almacenaje de la batería aumenta si aumenta su peso y aquí es donde radica la limitante ya que la potencia total consumida también aumenta según aumenta el peso del vehículo y al aumentar la potencia consumida disminuye el tiempo de vuelo. Por lo tanto se debe de buscar un equilibrio óptimo entre peso y capacidad de almacenaje de la batería para maximizar el tiempo de vuelo.

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PRESUPUESTO

MATERIALES Y EQUIPO PRECIO

UNITARIO CANTIDAD PRECIO( dolares) Motores 16,2 4 64,8 ESC 10,55 4 42,2 Propelas x 4 2,32 8 18,56 APM+GPS 68 1 68 FPV video 46,5 1 46,5 Antenas 7,76 1 7,76 Lipo baterias 5000 25,05 1 25,05 Cámara HD 89 1 89 Control Remoto RF 97,49 1 97,49 Cámara infrarroja 34,65 1 34,65 Herrajes 10 1 10 Bastidor 20,05 1 20,05 Carrier 10 8 80 Sub. Total 604,06 IVA (15%) 90,609 TOTAL 694,669

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SISTEMA DE NAVEGACION MISSION PLANNER

El Ardupilot Mega APM (controladora de vuelo) utiliza un lenguaje sofisticado de planificación de la misión llamado APM Mission Planner de código abierto, a través del cual se puede configurar el cuadricoptero para poder controlarlo a través de un control remoto o programándole rutas de vuelo para que se ejecuten de manera autónoma. Se puede descargar de la siguiente página: http://ardupilot.com/downloads/

Usando el Missión Planner

1. Una vez instalado el programa ejecutarlo

Esta ventana brinda varia información sobre la localización donde se encuentra el cuadricoptero, haciendo uso del GPS que se incorpora a la controladora para tener de manera exacta y en todo momento la ubicación del aparato.

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1. Velocidad del aire 2. Error de cruce. 3. Dirección de partida 4. Angulo de banco 5. Conexión telemetría 6. Hora del GPS 7. Altitud 8. Velocidad del aire 9. Velocidad en el suelo 10. Estado de la batería 11. Horizonte artificial 12. Nivelador 13. Estado del GPS 14. Distancia del punto de partida 15. Modo habilitado actualmente

Toda esta información es desplegada en la pantalla del computador para asi poder tener un control total del cuadricoptero y conocer sus condiciones y ubicación exacta en cualquier momento.

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En la parte izquierda inferior aparece un panel en el cual se pueden cambiar ciertas acciones como ser cambiar los puntos de camino que usara el cuadricoptero de manera autónoma así como restaurar la misión, cambiar modos de vuelo y cambiar su altitud.

Configuración del Control Remoto

En esta etapa es cuando el misión planner reconoce el control remoto que se esté utilizando como se mencionó anteriormente se necesita un control que disponga de 6 canales de comunicación por los cuales se le enviaran las ordenes de vuelo.

Una vez conectado el control remoto con su receptor puesto en el cuadricoptero el programa de missión planner lo reconocerá y se podrá calibrar en esta ventana que se muestra moviendo las palancas hasta sus posiciones máximas y mínimas en ambas direcciones es decir hacia arriba, abajo, derecha e izquierda.

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Luego de este paso se puede armar el cuadricoptero y para ello solo se necesita hacer lo siguiente con las palancas:

Con este movimiento hacia abajo a la derecha se arman los motores y se debe de tener cuidado ya que los motores quedan listos para usarse.

Con esta otra posición abajo a la izquierda se desarman los motores.

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DISEÑANDO E IMPLEMENTANDO UNA MISION En la pantalla de abajo, las líneas amarillas entre los puntos de interés son el camino que el cuadricoptero intentara seguir. A los puntos numerados se les llama waypoints, alrededor de estos puntos existe un radio en el cual el cuadricoptero puede desviarse del punto marcado esto por lo difícil de sobrevolarlo de manera estacionaria por el viento, es posible ajustar este radio a tanto como un metro pero se sugiere que se le de un valor mayor por difícil de pilotearlo de manera estacionaria.

Para configurar los waypoints en misión planner como en la imagen anterior se hace lo siguiente:

1. Click sobre los puntos de interés en el mapa, y arrastrar para unir, también se puede dar click derecho dibujar una sombra de los puntos del polígono deseado y seleccionar la opción Auto WP para generar los waypoints de manera automática.

2. Configurar la altitud, radio y comandos para cada waypoint. 3. Seleccionar Write WPs para salvar la misión.

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Usando comandos en los waypoints durante el vuelo usando Flight Data Map

En el misión planner dar click derecho en el punto sobre el mapa de vuelo donde se desee crear un waypoint y seleccionar Fly to Here para crear un punto guiado en la altitud actual o seleccioanr Fly to Here Alt para seleccionar una nueva altitud para el waypoint guiado.

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EJEMPLOS Y RECOMENDACIONES DE MATERIALES Y ACCESORIOS A continuación se listan los principales materiales y equipos que se usan para la implementación de un cuadricoptero, haciendo una breve reseña de cada uno de ellos y listando algunos ejemplos con sus precios en el mercado internacional.

Estructura En el mercado hay varias opciones ya listas que se pueden usar: estructuras de aluminio, plástico, madera, fibra de vidrio todo dependerá de la aplicación que se le quiera dar y del presupuesto que se disponga como el caso de un prototipo de bajo costo en el cual se usó aluminio adquirido en talleres locales buscando hacerlo lo más barato posible. Se listan algunas posibles opciones: Fibra de vidrio 32 dólares

Se puede comprar por internet: http://www.ebay.com/itm/Quad-Rotor-Hobbyking-X525-V3-Glass-Fiber-Quadcopter-Frame-600mm-UAV-Drone-/301261268211?pt=Radio_Control_Parts_Accessories&hash=item46249224f3

Plástico: 15 dólares

http://www.ebay.com/itm/F450-Multi-Copter-Quadcopter-Rack-Kit-Frame-QuadX-Quad-KK-MK-MWC-NI5L-/400685084818?pt=Radio_Control_Parts_Accessories&hash=item5d4ab13092

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Fibra de carbono: 133 dólares

http://www.ebay.com/itm/Butterfly-Alien-Carbon-Fiber-Quadcopter-Frame-550-folding-quad-rotor-frame-/181493404169?pt=Radio_Control_Parts_Accessories&hash=item2a41d99209

Aluminio: 3 dólares

En este ejemplo se muestra una estructura hecha de materiales reciclados que se buscaron en un taller en el cual tenían pedazos desechados que se usaron para armar esta estructura. Así que lo que se gasto fue en combustible y tornillos.

Como se observa hay varias opciones en el mercado online, sin embargo hay que tomar en cuenta los gastos de envió y el impuesto que cobran en la aduana.

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Motores Los motores como se explicó anteriormente deben de ser motores Brushless, y lo que se debe de tomar en cuenta es la calidad, el número de revoluciones por voltio y la capacidad que tienen para levantar peso, de acuerdo a estas características los precios varían. Se listan algunas posibles opciones: A2212-13 Brushless : 17.95 dólares

http://www.aeroquadstore.com/BP_A2212_13_Brushless_Outrunner_Motor_p/motor-a2212-13.htm

3508-700KV 14 Pole Brushless : 31.86 dólares

http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__41617__3508_700KV_Turnigy_Multistar_14_Pole_Brushless_Multi_Rotor_Motor_With_Extra_Long_Leads.html

Una característica a tomar en cuenta es precisamente la cantidad de peso que pueden levantar esto hace que los motores sean más caros, y que deban de tener mayor cantidad de revoluciones por voltio.

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Controladores ESC Estos controladores permiten controlar la potencia suministrada a cada motor, aquí lo que se debe de tener en cuenta es la calidad de los controladores se debe evitar comprar ESC baratas ya que al final esto repercute en el funcionamiento del cuadricoptero por eso se recomienda buscar ESC de calidad media para arriba. ESC 30 A: 22.95 dólares

http://www.aeroquadstore.com/HobbyWing_FlyFun_Brushless_ESC_30A_p/esc-001.htm

TBS BULLETPROOF ESC 4PCS: 119.95 dólares

http://team-blacksheep.com/products/prod:30aesc

Se pueden encontrar por unidad o en paquetes de 4 piezas como los mostrados, hay que tener en mente a la hora de comprarlos las características de los motores para adaptarlos de acuerdo a la cantidad de corriente que exigen los motores.

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Baterias Lipo Las baterías que se usan para este tipo de aplicaciones son baterías de Litio-Polimero ya que lo que se necesita es elevadas potencias y bajo peso. Los precios dependerán de la autonomía de vuelo que se pretende manejar. A continuación se mencionan algunos ejemplos de estas baterías que hay en el mercado actual: Turnigy 5000mah 11.1 v 3sp1 3s 20c / 30c Lipo Batería: 43.90 dólares

http://www.ebay.com/itm/NEW-Turnigy-5000mAh-11-1v-3SP1-3S-20C-30C-LiPo-Battery-RC-traxxas-

losi/121393426758?_trksid=p2047675.c100005.m1851&_trkparms=aid%3D222007%26algo%3DSIC.MBE%26ao%3D1%26asc%3D20131003132420%26meid%3D28941e8539f44f7e977fb1abfd611375%26pid%3D100005%26prg%3D20131003132420%26rk%3D2%26rkt%3D6%26

sd%3D111429689153&rt=nc

Hyperion G3 ex 3s 11.1 V 2600mah 45c Lipo bacteria: 53.95 dólares

http://www.ebay.com/itm/HYPERION-G3-EX-3S-11-1V-2600mAh-45C-LiPo-Battery-/360900573604?pt=Radio_Control_Parts_Accessories&h

ash=item540759b9a4

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Una forma en la que se pueden reducir los precios en las baterías consiste en armar uno mismo el paquete de baterías, ajustando sus dimensiones y capacidad de acuerdo a nuestras necesidades y en el mercado podemos encontrar algunas baterías que nos pueden ayudar, como por ejemplo: 110v-240v energéticamente eficientes Cargador +4 Pc 18650 3.7 v 4000mah Batería Recargable : 11 dólares

http://www.ebay.com/itm/110V-240V-Energy-efficient-Charger-4pcs-18650-3-7V-4000mAh-Rechargeable-Battery-/281146558797?pt=Battery_Chargers&hash=item4175a4094d

Se debe de observar que la cantidad de baterías o la capacidad de la batería que se comprara dependerá de la autonomía de vuelo que se desee tener en el cuadricoptero.

Hélices o Propelas Los precios de estas oscilaran de acuerdo al material y tamaño que se escoja, pueden ser de plástico, madera, fibra de carbono, entre otros. 2pairs 10x4.5 ": 4.5 dólares

http://www.ebay.com/itm/2Pairs-10x4-5-1045-CW-CCW-Prop-Propeller-for-Mult-icopter-Quadcopter-Hexacopter-/131136146568?pt=Radio_Control_Parts_Accessories&hash=item1e8852cc88

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2 Pares 9050 9x5 De Fibra De Carbono: 10.63 dólares http://www.ebay.com/itm/2-Pairs-9050-9x5-Carbon-Fiber-CW-CCW-Propeller-for-Quadcopter-Multi-copter-LS4G-/121365685881?pt=Radio_Control_Parts_Accessories&hash=item1c41f56679

8pcs 10 * 6.0 1060 3-blades ccw&cw propulsor para quadricóptero: 15 dolares

http://www.ebay.com/itm/8Pcs-10-6-0-1060-3-Blades-CCW-CW-Propeller-for-Quadcopter-Hexacopter-Photography-/271451183917?pt=Radio_Control_Parts_Accessories&hash=item3f33c05b2d

Cada hélice viene con un adaptador de eje esto para poder adaptarlas al tipo de motor que se haya escogido previamente. Cabe mencionar que es importante comprar más de cuatro hélices debido a que siempre se tienen accidentes a la hora de hacer las pruebas y dependiendo del material que se compre así se dañaran en cualquier accidente que pueda ocurrir.

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Controladora de vuelo Ardupilot Mega APM Es un sistema de piloto automático de código abierto de alta calidad basada en la plataforma arduino. Se encarga de controlar el vuelo del cuadricoptero, en otras palabras es el cerebro del aparato. APM2.6 ArduPilot Mega 2.6: 38.85 dólares

http://www.goodluckbuy.com/apm2-6-ardupilot-mega-2-6-kit-external-compass-apm-flight-controller-board-for-multicopter-fixed-wing-copter.html

Se pueden encontrar kits que incluyen el ardupilot mas el gps ya incorporado lo que ayuda a economizar un poco. Ardupilot Mega apm2.5 Control de vuelo con Ublox 6h Gps & Cerámica Antena: 120 dólares

http://www.ebay.com/itm/ArduPilot-Mega-APM2-5-Flight-Control-Board-with-Ublox-6H-GPS-Ceramic-Antenna-/131098281316?pt=Radio_Control_Parts_Accessories&hash=item1e86110564

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Módulos de Transmisión/Recepción y Grabación de Video FPV.

Estos modulos son los que ayudan para tener señal de video en tiempo real y son dos los que se utilizan uno que va ubicado en el cuadricoptero y otro que se encuentra en la estación terrestre. 5.8 G Inalámbrica Audio Video receptor y ts58200 Transmisor 2km: 54 dólares

http://www.ebay.com/itm/For-FPV-5-8G-Wireless-Audio-Video-RC5808-Receiver-And-TS58200-Transmitter-2Km-/221449602462?pt=Radio_Control_Parts_Accessories&hash=item338f6cc59e

32ch Video Transmisor Y Receptor w/clover: 149 dólares

http://www.ebay.com/itm/FlySight-400mw-32ch-video-transmitter-and-receiver-w-clover-leaf-DJI-Phantom-/191266985722?pt=Radio_Control_Parts_Accessories&hash=item2c886696fa

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Radiocontrol transmisor Tx + Rx 6CH 2.4G: 50 dólares

http://www.ebay.com/itm/T6EHP-E-Contr-leur-transmetteur-recepteur-pour-6CH-2-4G-heli-RC-radiocommande-/390871390371?pt=FR_YO_Jeux_RadioComRobots_VehiculesRadiocommandes&hash=item5b01c018a3

Transmisor Tx + Rx Peine fs-t6 6ch 2.4 ghz: 65 dolares

http://www.ebay.com/itm/FLYSKY-RC-helicopter-transmitter-TX-RX-comb-FS-T6-6ch-2-4ghz-plane-20-memory-/200979271349?pt=UK_ToysGames_RadioControlled_JN&hash=item2ecb4c4eb5

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control remoto, Escuela Politécnica del Ejercito, Ecuador 2012.

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