Autores:
- José M. Castiblanco Quintero
- Sergio Garcia Nieto Rodriguez
Los Drones diseñados para carreras son pequeños vehículos aéreos que desarrollan un alto rendimiento dinámico. Alcanzan velocidades relativamente altas, sus pequeños y potentes componentes electrónicos están soportados por un cuerpo no aerodinámico fabricado usualmente de un material compuesto para agilizar su peso y así, minimizar los tiempos por vuelta. Lograr un rendimiento con dichas características es una muestra de los importantes avances científicos relacionados con las técnicas para controlar estos vehículos y sus componentes, por lo que el objetivo de esta ponencia se aleja de las técnicas de control y se centra en estudiar rigurosamente el diseño geométrico de su cuerpo-estructura. Se hizo una recopilación de diferentes estructuras de vuelo y fueron clasificadas en función de sus características geométricas. Sobre una pista de carreras fueron ubicados un conjunto de sensores de velocidad y tiempo, relacionando cada una de las estructuras con los resultados de dichos sensores. Para identificar una tendencia de diseño y establecer el aporte de la estructura al comportamiento dinámico en general del Drones de carreras, entonces, los resultados de las pruebas de vuelo fueron analizados en dos pasos: En primera instancia, mediante una técnica estadística conocida como diagrama de cajas y bigotes para reconocer la equivalencia de las estructuras según su comportamiento de velocidades y tiempos durante tramos rectos y con curvas. En segundo paso la información recogida de la telemetría de los modelos fue estudiada. Específicamente, las aceleraciones de los modelos destacados y equivalentes geométricamente serán analizados para validar los comportamientos o tendencias encontradas.
Palabras clave
Ponencia Online
Documentación de apoyo a la presentación ONLINE de la ponencia
Diego Gómez Jerez
Comentó el 04/05/2021 a las 12:42:53
¿Sería viable (en términos de volumen requerido, resistencia del chasis resultante o energía necesaria para su funcionamiento, entre otros) la aplicación de algún sistema automático que sea capaz de modificar uno o varios de dichos parámetros geométricos del estudio en ciertos tramos relevantes durante el vuelo (por ejemplo: una zona con una curva muy cerrada o una recta extensa) para mejorar la performance?
Responder
José Manuel Castiblanco Quintero
Comentó el 04/05/2021 a las 13:54:29
Hola Diego. En principio suena bastante bien lo que dices y yo lo veo altamente posible y viable. Ahora, mejorar o no el rendimiento tendríamos que traducirlo en función del empuje generado por ejemplo para las condiciones dinámicas durante una competición
Responder
Jose Antonio Moya Ocaña
Comentó el 04/05/2021 a las 11:36:08
¿Cómo afecta la distancia y duración de la carrera a este estudio? ¿Hay diferencias apreciables en la geometría óptima según estos parámetros?
Responder
José Manuel Castiblanco Quintero
Comentó el 04/05/2021 a las 12:27:42
Sobre la primera pregunta: Podría decirte que los pesos destacados para pistas tradicionales de competiciones federadas, mostraron su mejor rendimiento 331 y 282 gramos. En otras palabras, estos pesos están relacionados con las especificaciones geométricas de los modelos destacadas. Afecta al peso del drone que ha sido testeado :) sobre la segunda pregunta: si te entiendo bien, los drones con geometrías híbridas, menores a distancias entre ejes de 210 milímetros presentaron agilidades baja, mientras que los no simétricos presentaron agilidades altas sin embargo su maniobrabilidad fue considerablemente baja y esto es porque geometrías distintas a las simétricas requieren de un ajuste de control fuera de los valores estandar. Quiero decirte, las estructuras simétricas más pesadas, presentaron un comportamiento dinámico sostenido en el tiempo.
Responder
Lucas Reino
Comentó el 04/05/2021 a las 11:18:31
¿Hasta que punto y de qué manera influye la geometría de la pista en la configuración óptima del dron?
Responder
José Manuel Castiblanco Quintero
Comentó el 04/05/2021 a las 11:41:29
Hola Lucas. Definimos el drone de carreras según su geometría y caracterizamos la pista en función de la maniobrabilidad y la agilidad. Relacionamos la maniobrabilidad con las distancias diagonales para las rectas y la agilidad con la relación entre esa distancia y las distancias angulares. Entonces, una pista con curvas cerradas y abiertas, con rectas cortas y largas repercute en las aceleraciones. Una comparación entre las aceleraciones de los sensores externos y la telemetría, nos dice como configurar el dron para esa pista. Igualmente para diferentes obstáculos... Desde la perspectiva de simulación esto tambien puedes hacerlo con la fuerza de empuje....que es realmente impresionante :)
Responder