Anatomía de un drone: ¿qué piezas para drones incluye el DJI Phantom?

¿qué piezas para drones incluye el DJI Phantom?

El Phantom 4 de DJI fue lanzado en 2016 como una versión actualizada de su modelo de drone prosumidor más popular. Este dron ha traído consigo la evitación de obstáculos, una mayor velocidad de vuelo, un mayor alcance de la señal y un mayor tiempo de vuelo. Este dron supuso una importante mejora con respecto a sus predecesores, el Phantom 3, y se ha convertido en la opción preferida por los cineastas y fotógrafos aéreos por su facilidad de manejo y su calidad de imagen superior.

Y en una época anterior al Mavic Pro, este dron era extremadamente portátil y capaz. El icónico drone Phantom 4 sigue siendo respetado por su durabilidad, sus rápidas velocidades de vuelo, sus nítidas grabaciones en 4K y sus motores que le dan una estabilidad añadida en condiciones no ideales. Echa un vistazo al interior del Phantom 4 a continuación.

Glosario de drones

Motor para drones

Los drones (cuadricópteros) tienen dos motores en el sentido de las agujas del reloj y dos en sentido contrario para igualar la fuerza de rotación producida por las hélices giratorias. Esto se debe a la Tercera Ley de Newton, que establece que para cada acción hay una reacción igual y opuesta. Así, tener un número igual de motores opuestos proporciona estabilidad al igualar la fuerza de giro. Por eso en los helicópteros hay un rotor de cola para contrarrestar la fuerza de giro del rotor principal único.

Hélices de drones

Como los drones (cuadrados) tienen dos motores en sentido contrario a las agujas del reloj y en sentido de las agujas del reloj, también tiene dos hélices diferentes, una para cada sentido del motor. Cada hélice gira empujando el aire hacia abajo en la superficie de la hoja de aire creando un área de menor presión en la parte superior de la hélice y un área de mayor presión debajo de ella, lo que resulta en una diferencia de presión, empujando así el dron hacia arriba.

Controlador de vuelo de drones

Este es el cerebro del dron. El controlador de vuelo recibe las entradas del módulo GPS, la brújula, los sensores de evasión de obstáculos y el mando a distancia y las procesa en información que se proporciona a los ESC para controlar los motores. Un ejemplo de esto se ve cuando un dron está planeando durante condiciones de viento. En el pasado, o si tienes un dron barato, simplemente irá a la deriva, ya que no hay sensores que transmitan información sobre la ubicación del dron y cómo corregir estos cambios.

En este dron, sin embargo, el avión no tripulado conoce su ubicación exacta gracias al GPS y a los sensores de visión a favor del viento, por lo que, aunque sople el viento, se mantendrá en su lugar exacto porque el controlador de vuelo envía las instrucciones adecuadas a los ESC y a los motores internos para compensar el factor viento.

Módulo GPS

El módulo de posicionamiento global por satélite utiliza dos sistemas de posicionamiento global diferentes para identificar la ubicación del dron. Utiliza la red rusa conocida como GLONASS (Globalnaya Navigazionnaya Sputnikovaya Sistema) que está formada por 24 satélites que orbitan alrededor de la Tierra. Se utiliza junto con la red estadounidense, que consta de 31 satélites. Estos satélites transmiten información sobre su ubicación a la superficie de la Tierra. Estas señales viajan a la velocidad de la luz y son leídas por el módulo GPS del dron.

A partir de ahí, el dron calcula su geolocalización en función del tiempo que tardan en llegar las señales de los distintos satélites. Estos satélites de posicionamiento global dan al dron la capacidad de saber dónde está en la Tierra y mantener su posición.

Controlador electrónico de velocidad (ESC)

Los ESCs están conectados a la placa de distribución de energía (la batería) y al controlador de vuelo, una vez que los ESCs reciben señales del controlador de vuelo, éste cambia la cantidad de energía dada a cada uno de los motores.

Módulo de puerto de alimentación

Controla la cantidad de energía procedente de la batería y la distribuye a los escudos del dron y al controlador de combate.

Sensores de evasión de obstáculos

Este dron tiene sensores de visión estereoscópica en la parte delantera y en la parte inferior, estos sensores funcionan por parejas, al igual que sus ojos. Estos sensores calculan la profundidad identificando qué píxeles de la imagen de cada sensor corresponden al mismo punto. A partir de ahí, el dron es capaz de calcular a qué distancia está el objeto que tiene delante, porque la distancia entre los sensores es constante. En otras palabras, el dron resuelve el Teorema de Pitágoras repetidamente para calcular a qué distancia está un objeto del dron.

Cardán de 3 ejes

Así es como las imágenes de los drones se mantienen tan quietas y estabilizadas. Se coloca un motor en los 3 ejes diferentes alrededor de la cámara. Cuando los sensores detectan movimiento en alguno de estos ejes, los motores neutralizan el movimiento para anularlo. Esto ocurre casi instantáneamente, ya que se realizan miles de cálculos para proporcionar una grabación fluida.

Drone con cámara

Un objetivo se abre delante de la cámara y entra la luz. Un sensor de imagen capta los rayos de luz entrantes y luego los procesa en una imagen digital.

Drone de batería

Estas baterías son "inteligentes", es decir, tienen protección contra sobrecarga, datos de temperatura, historial de ciclos de carga y comunican la potencia de salida al dron. Esto es para asegurar que la batería es segura para el uso repetido y para asegurarse de que no hay problemas durante el vuelo.

Antenas para drones

Dentro de las patas del dron se encuentra el sistema de transmisión que transmite la información del dron al controlador y del controlador al dron. Además, en las patas de este dron hay dos sensores de brújula que transmiten su dirección al controlador de vuelo.

Sensor ultrasónico de prevención de obstáculos hacia abajo
Un sensor envía un impulso sonoro de alta frecuencia y el otro sensor recibe el impulso. En función del tiempo transcurrido entre el envío y la recepción del pulso, el dron calcula la altura del dron con respecto al suelo.

LEDs de vuelo

Éstas parpadean en varios colores para mostrar al usuario la dirección a la que se dirige el dron. Las dos luces rojas parpadeantes muestran la parte delantera del dron (la dirección hacia la que mira la cámara). Las dos luces verdes parpadeantes son la parte trasera del dron.

Joysticks

Estos traducen el movimiento físico de los palos en información que el controlador puede utilizar para comunicarse con el dron. El joystick izquierdo mueve el dron hacia arriba y hacia abajo y lo desplaza a derecha e izquierda. El joystick derecho mueve el dron hacia delante y hacia atrás y lo desplaza a derecha e izquierda.

Panel de control remoto principal

Este recibe información del dron sobre su ubicación, altitud y lo que la cámara está viendo. También recibe las entradas de los joysticks y envía los comandos al controlador de vuelo.

Marco principal de la cámara

Este procesa la información del sensor de imagen y de los motores del cardán para garantizar una filmación estable. Esta placa también procesa la información de la cámara y guarda la imagen en la tarjeta micro SD.