UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁ MATEMÁTICAS TICAS
INGENIERIA ELECTRÓNICA CICLO 2015-II
MÁQUINAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS Drone Quadcoper
ALUMNOS: C!"#pen Ca#po$ Cand% C!a&o'ue (e)a *e+"n L"nare$ Mono%a Marco Tu,,u#e u,,u#e arr arro.a% o.a% /un"or T R" cardo (ar)a$ Len /uan R"cardo
PROFESOR: Ing. No#era Lo$$"o Mar"n
La#a%e'ue $ep"e#re $ep"e#re de, 2015
DRONE QUADCOPTER Un drone de cuaro #oore$ 3Quadcoper4 con co#ponene$ $"co$6 E, pr"#er pa$o en ,a con$rucc"n de u Drone Quadcoper e$ e, dec"d"r para 'ue ,o 'u"ere$6 A,)una$ per$ona$ $,o 'u"eren pa$ear a,)uno$ 'u"eren ,,e+ar c#ara$ u ora$ car)a$ 7",e$ o !acer acroac"a$ a8rea$ "nc,u$o a,)o #$ co#p,e9o co#o un Drone e,ed"r")"do auo#a":ado e$ #u% "#porane ener c,aro e, o9e"+o por e9e#p,o; un Drone acro"co no
OBJETIVO DEL DRONE Co#o %a $ae#o$ dee#o$ dec"d"r cu, e$ e, o9e"+o de, drone a$= 'ue de"do a ,a )ran de,"ncuenc"a en nue$ra c"udad cree#o$ 'ue ,o #$ con+en"ene e$ con$ru"r un drone de +")",anc"a 'ue pueda car)ar una c#ara> a#"8n e?"$e ,a opc"n de poder "ncorporar nue$ro S#arp!one per#""8ndono$ o#ar "#)ene$ de ca,"dad de
CONTROLADOR CENTRAL: E$ e, @cerero@ de u Drone6 La
FUSELAJE O MARCO: A con"nuac"n endre#o$ 'ue $e,ecc"onar un #arco e$e nece$"a $er ,o $uc"ene#ene
MOTORES: La e,ecc"n de, #oor adecuado e$ "#porane para un uen rend"#"eno en cua,'u"er Drone pero e$ e$pec"a,#ene cr="co en un Quadcoper donde $u Drone e$ ,"era,#ene co,)ando en e, a"re $u$pend"do en +"rud de ,o$ roore$6 Con e, )ran n7#ero de #oore$ d"$pon",e$ % ,a )a#a de d"
Em!"# $#%!#$&'( ($ m()($ * +#,( '# - #$(n/# 0 12 3 4 m()($#, A$= 'ue para una e#arcac"n de #oore$ 3Quadcoper4 cada #oor dee $er capa: de produc"r un #ed"o de pe$o de ,a aerona+e en e, e#pu9e6 Bode#o$ $uponer 'ue cada #oor % $u !8,"ce pe$an 100 )ra#o$ - un oa, de 00 )ra#o$ por #oore$6 A.ad"r e, pe$o de ,a ra#a 'ue e$ proa,e 'ue $ea a,rededor de 50500 )ra#o$6 A.ad"r oro$ 00 )ra#o$ de ,a aer=a % oro$ 100 )ra#o$ para de ESCF 3conro,adore$ de +e,oc"dad4 % $u$ ca,e$ % enc!u
e#pu9e u",":ando una aer=a de ce,da$ % un propu,$or de a 12 pu,)ada$ de d"#ero6 Bara ,a$ aerona+e$ de acroac"a a8rea u$ed dee u$car en ,o$ #oore$ de a,rededor 1000-100G( % re,a"+a#ene pe'ue.a$ !8,"ce$6 E$o$ !arn 'ue $u Drone $ea #$ $en$",e % per#""r $a,o$ % ora$ #an"ora$ acro"ca$ a e?pen$a$ de $er un poco #$ d"<=c", de conro,ar6 Bara )rande$ #u,"-roore$ o aerona+e$ 'ue ,,e+en car)a$ 7",e$ )rande$ !8,"ce$ % #oore$ de a9a G+ raa9an #e9or6 E$o$ "enen #$ "#pu,$o de roac"n % #anendrn #$ <c",#ene ,a e$a","dad de $u Drone6 Se Ju$cara K00-00G+ #oore$ capace$ de !acer e, e#pu9e 'ue nece$"a6 U",":a una aer=a de ce,da$ para e#pe:ar $e puede ca#"ar a una de ce,da$ #$ ade,ane $" e$ nece$ar"o6 Drone$ $"co$ co#7n#ene u",":an !8,"ce$ "po $,o-&% 2 pa,a$ 612 pu,)ada$ de d"#ero % con un pa$o de a H pu,)ada$6 En re$u#en para cada #oor 'ue u$'ue#o$; 16 Be$o - 100 )ra#o$ o #eno$ 26 (o,a9e - ce,da$ 31161(4 )enera,#ene ,o 'ue e$$ u$cando 6 (e,oc"dad de Moor 3G(4 de acuerdo a $u$ nece$"dade$ 3#"enra$ #$ ,ena$ #$ e$a,e$4 6 Dao$ T!ru$ Capac"dad de e#pu9e de acuerdo a ,a <r#u,a 56 Ta#a.o; Lo$ #oore$ #$ co#une$ +an de$de 21 a 0##
CONTROLADOR DE VELOCIDAD: La $e,ecc"onar de conro,ador de +e,oc"dad o ESCF 3E,ecron"c Speed Conro, Conro, de +e,oc"dad e,ecrn"co4 e$ re,ac"onada con ,a e,ecc"n de, #oor6 Lo$ ESC $e c,a$"can pr"nc"pa,#ene para ,a can"dad de corr"ene 'ue puede $u#"n"$rar con$ane#ene a, #oor6 Bara oener e, ESC correco pr"#ero deer#"na e, con$u#o de corr"ene #?"#o de ,a$ e$pec"cac"one$ de, #oor e,e)"do a.ad"r un #ar)en de $e)ur"dad de, 10P % u$car ,o$ ESC c,a$"cado$ a por ,o #eno$ e$a can"dad de corr"ene6 Ta#"8n co#proare#o$ 'ue e, ESC e,e)"do e$ c,a$"cado para e, n7#ero correco de c8,u,a$ de ,a aer=a 3)enera,#ene c8,u,a$ o 116(4 % a$e)urar$e de 'ue no e$ de#a$"ado pe$ado6 Ca$" cua,'u"er ESC raa9ar en e, Drone pero a,)uno$
56LICES Se,ecc"onar ,a$ !8,"ce$ e$ un raa9o a$ane $"#p,e en eor=a6 La$ e$pec"cac"one$ para e, #oor deen "nd"car #$ o #eno$ e, a#a.o 'ue nece$"a para crear e, e#pu9e 'ue e$a#o$ u$cando6 S"n e#ar)o ene#o$ 'ue ener en cuena ,o $")u"ene6 E, pro,e#a pr"nc"pa, e$ enconrar ,a$ !8,"ce$ 'ue e$n d"$pon",e$ en a#o$ $en"do$ de )"ro ,o$ Quadcoper "enen ,a #"ad de ,o$ #oore$ 'ue )"ran en $en"do de ,a$ a)u9a$ de, re,o9 3C4 % ,a ora #"ad 'ue )"ran en $en"do an"-!orar"o 3CC4 e$o $e !ace para ,o)rar un e'u","r"o e$a,e de, Drone6
Cada uno de $u$ nue+o$ propu,$ore$ 3!8,"ce$4 "ene 'ue $er e'u","rado ane$ de 'ue $ean u",":ado$ en u Drone6 De
po$",e 'ue de$ee !acer e$o> e$ #u% eca: pero para e$o "ene$ 'ue ener $uc"ene$ repue$o$ % a ,a +e: de ,a d"recc"n correca 3C o CC4 ade#$ de, co,or adecuado a$ 'ue puede $er caro6 a% ora$
BATERÍA: A, e,e)"r una aer=a ,a$ do$ co$a$ pr"nc"pa,e$ 'ue $on de "ner8$ $on ,a capac"dad % pe$o6 A pr"#era +"$a parece $enc",,o - una aer=a con #a%or capac"dad #anendr $u Drone en e, a"re por #$ "e#po6 S"n e#ar)o ,a$ aer=a$ con #a%or capac"dad $on a#"8n #$ pe$ada$ ,o 'ue $")n"ca 'ue $u$ #oore$ "enen 'ue raa9ar #$ duro para #anener e, Drone en e, a"re6 S"e#pre e?"$e e, r"e$)o de oener capac"dad de +ue,o #u% ,"#"ada por ad'u"r"r aer=a$ de#a$"ado$ pe$ada$6 E, #8odo 'ue u",":are#o$ para dec"d"r 'u8 aer=a a u",":ar e$ re,a"+a#ene $"#p,e recorde#o$ 'ue ,a re),a de oro para e,e)"r ,o$ #oore$ e$ ener e, do,e de e#pu9e 'ue e, pe$o de, Drone6 Co#o ,a aer=a e$ e, 7,"#o co#ponene 'ue $e e$co)e pode#o$ ener una uena "dea de, pe$o de, Drone re$a#o$ e, e#pu9e oa, de ,o$ #oore$ #eno$ e, pe$o de, Drone 3"nc,u%endo car)a$ 7",e$ ad"c"ona,e$4 ,a d"
de #oor e, a#a.o de ,a !8,"ce % e, e$",o de p",oa9e de cada p",oo $on odo$
OTROS COMPONENTES a% un par de oro$ ar=cu,o$ re,ac"onado$ con ,a e,ecr"c"dad 'ue $on nece$ar"o$ para un Drone QuadCoper; Un a,ero de d"$r"uc"n de ener)=a $e u",":a a #enudo para !acer ,a cone?"n de 9ue)o$ de ca,e$ ESC 9uno$ de una #anera ,"#p"a % ordenada6 E$o$ a,ero$ $on por ,o )enera, una p,aca de c"rcu"o $enc",,o con 2 p"$a$ una para ca,e$ po$""+o % uno para ca,e$ ne)a"+o$6 La p,aca de c"rcu"o en )enera, "ene un n7#ero de puno$ de $o,dadura o a +ece$ $e enc!u
Un -$m '# 7)#$8 7" e$ ora p"e:a +"a, de, e'u"po para cua,'u"er Drone6 E$e pe'ue.o ar=cu,o #on"orea e, +o,a9e de ,a aer=a % !ace $onar una a,ar#a cuando cae por dea9o de una c"era can"dad6 E$o a,era a, p",oo de 'ue un aerr":a9e prono $er nece$ar"o para e+"ar una p8rd"da de poenc"a % e, da.o "ne+"a,e 'ue cau$ar6
Ta#"8n e$ nece$ar"o un car)ador de aer=a$ L"Bo para )aran":ar 'ue e$a#o$ car)ando ,a aer=a con ,a$ cond"c"one$ e$pec=ca$ para $u "po proe)"endo $u ca,"dad % +"da 7",6
T$n,m&,($ 9 $##)($ '# $'&( Tener un Drone no e$ #u% d"+er"do $" no puede$ conro,ar,o6 E$ nece$ar"o un ran$#"$or con $u recepor de a, #eno$ cana,e$ ,o$ cana,e$ ad"c"ona,e$ pueden $er+"r para conro,ar ,uce$ $er+o$ de c#ara u oro$ d"$po$""+o$ 'ue u "#a)"nac"n pueda crear6 Ta#"8n $on nece$ar"o$ conecore$ #ac!o-#ac!oF para conecar e, recepor a, conro,ador pr"nc"pa,6
