Gidari gabeko airezko ibilgailuen azterketa teoriko eta praktikoa

Abstract

Dokumentu honek bi helburu nagusi ditu. Lehena, helburu akademikoa da, gradu amaierako lana izan dadin, eta bigarren helburua aisialdirako erabiltzen diren multikopteroen azalpen teoriko eta praktikoen azterketa gauzatzea da.

Gaur egun, gailu elektronikoak edonon aurkitu daitezke. Teknologian emandako aurrerapenak eguneroko bizitza errazten du, baina askotan teknologia hauen oinarriak ez dira ezagunak, eta honen ondorioz, askotan erabilpen txarrak egiten dira, osagai elektronikoen bizi-iraupena murriztuz. Baita askotan gertatzen ohi da, gailu elektroniko bat matxuratzen denean, hau konpontzeko gaitasun teorikoak ez direla ezagutzen, beraz edo gailua bota eta beste bat erosten da, edo hirugarren bati bidaltzen zaio, azken honek konpondu dezan. Argi dago, honen erruz dirua xahutzen dela, eta dokumentu honetan ematen diren azalpenen bitartez, diru horren galera murriztuko da, behintzat multikopteroen inguruan.

Diru xahuketa ekiditzeko, dokumentu honetan zehar, edonork ulertzeko moduan aurki daitezke multikopteroetan agertzen diren osagai nagusien azalpena. Azalpen honen barruan, oinarri teorikoak eta praktikoak agertzen dira.

Oinarri praktikoetaz hasiz, irakurleak aurki dezake osagi bakoitzaren deskribapen fisikoa eta funtzionala, multikopteroan nola egon beharko litzateke konektatuta eta osagai horretan azaldu daitezkeen arazoak, baita konponbideak ere.

Oinarri teorikoetan, irakurleak aurkituko duen informazioa erabilgarria izango zaio baldin eta multikoptero berri bat muntatuko badu. Honetan, aurki dezake osagaien material desberdinak, multikoptero mota bakoitzarentzat egokiak diren osagaiak, ezaugarri teknikoak azalduz, edota osagaiek dituzten kodifikazioak azalduz.

Honetaz aparte, irakurlearen esku ere egongo dira multikopteroek erabiltzen dituzten teknologien azterketa. Atal hau ulertzeko, irakurleak ez da zertan izan behar teknologian aditua, baita ere erreflexio bezala irakurri daiteke ikusteko zein garrantsitzua den teknologia gaur egun. Atal honetan, ikusiko da nola hobetu daitekeen multikopteroaren errendimendua aurrerapen tekonologikoetaz balioatuz. Esate baterako, nola erabili daitezkeen motor elektrikoak, zeinek %80 errendimendua daukaten, konbustioko motorren %25-aren aurka.

Baita irakurleak ere dokumentu honetan oinarritutako multikoptero baten muntaketa aurkituko du, horrela bere multikopteroa muntatu nahi izanez gero, gida bat bezala erabiltzeko aukera du. Muntatuko den multikopteroa, argazkiak eta irudiak lortzeko plataforma hegalaria izango da. Hau lortzeko, multikoptero normal batek baino pisu gehiago izango du (orekagailua eta kamerak eramateko).

Multikopteroak jostailuak badirudite ere, oso arriskutzuak dira. Haien pisua eta lortzen dituzten abiadurak zein altueren konbinaketa kalte asko sor ditzake. Beraz, oso garrantsitzua da multikopteroa segurtasun osoz maneilatzea, horretarako dokumentu honetan zehar segurtasun jarraibide batzuk emango dira, eta multikopteroak hegatu baino lehen egin beharreko proba batzuk diseinatu dira.

Horain dela hilabete batzuk (2017/12/29) [1], Espainiako gobernuak arautegi berri bat atera zuen multikopteroen inguruan, lege berri honen laburpen bat ere aurkitu daiteke dokumentu honen eranskinean. Baita dokumentu grafiko bezala ere, Euskal Herrian multikopteroak hegatu ahal diren lekuen mapa atxikitzen da.

Dokumentu honetan proiektu hau gauzatzeko egin den planifikazioa adieraziko da Gantt diagramaren bitartez. Sistema hau oso intuitiboa da, egin beharreko lanak edo atazak taldekatzen dira eta bakoitza Aurrera eramateko behar diren egun kopuruak adierazten dira. Gero, informazio horrekin, programak barrazko grafiko bat egiten du, esan bezala era intuitiboan uler dadin.

Bukatzeko, proiektua gauzatzeko beharrezko aurrekontu bat dago. Aurrekontu hau, osagaien karakterizazioa egin baino lehen egin da, beraz baliteke aurrekontuan agertzen diren osagaiak bat ez etortzea bukaeran egindako multikopteroarekin.

Dokumentu hau ingeniartizaren ikuspuntua edonon aplika daitekeela adierazteko era bat da, eta puntu horretatik abiatuta, erronka bezala egindako proiektua izan da. Ingeniariek munduaren ildoa ezartzeko aukera daukate, teknologian egindako aurrerapenei esker, eta aurrerapen horiek edonork baliatu ditzakeela adierazteko dokumentua da hau.

Este documento tiene dos grandes objetivos. El primer objetivo es académico, para que sirva como Trabajo de Fin de Grado, y el segundo objetivo es eñ de analizar teórico y prácticamente un multicóptero de tiempo libre. Hoy en día, encontramos objetos electrónicos en cualquier sitio. Los avances tecnológicos nos facilitan las tareas diarias, pero muchas veces no son conocidas las bases teóricas de estas tecnologias, y a raiz de esto muchas veces se hace un mal uso de ellos, reduciendo la vida util de de los componentes. También sucede que cuando se estropea un elemento electrónico, no se tienen las capacidades teóricas para arreglarlo, con lo cual se opta o bien por tirar el objeto y comprar otro o se manda a un tercero, para que este lo arregle. Está claro que a raiz de esto se produce un gasto monetario. Por medio de este docuemtno, se va a evitar ese gasto, al menos en el ámbito de los multicopteros. Para evitar esta pérdida de dinero, a lo largo de este documento, se van a explicar de una manera que cualquier persona pueda entender los diferentes elementos que conforman un multicoptero. Dentro de estas explicaciones, se veran tanto las bases teóricas como prácticas. Empezando por las bases prácticas, el lectro encontrará una descripción física y funcional de los elementos, como deben ir conectados en el multicóptero y los posibles problemas que pueden aparecer en los componentes, al igual que sus soluciones. En las bases teóricas, la información que encontrará el lector le será útil para el montaje de un multicóptero propio. Aquí, encontrará los diferentes tipos de material, los elementos que tiene cada tipo de multicóptero, explicando sus características técnicas y la codificación de los elementos. Ademas de esto, estará en la mano del lector las diferentes tecnologías que se utilizan en los multicópteros. Para entender este apartado, el lector no debe ser un enetendido en la materia. Esta información puede ser utilizada para reflexionar sobre la importancia de la tecnología hoy en día. Concretamente, en este documento se verá como se mejora el rendimiento de un multicóptero aprovechando los avances tecnológicos. Por ejemplo, se verá como la utilización de motores eléctricos es clave en este aspecto, ya que el rendimiento de estos está entorno al 80%, mientras que los motores de combustión convencionales tienen un rendimiento entorno al 25%. El lector también dispondrá en este documento del montaje de un multicóptero, de modo que si quiere crear el suyo propio, podrá utilizar esta parte del documento como una guía. El multicóptero que se montará será utilizado para tomar fotografías aéreas. Aunque los multicóptero puedan parecer juguetes, son muy peligrosos. La combinación de su peso, las velocidades que es capaz de alcanzar y la altura que es capaz de logar puede causar daños importantes. Por ello, es de vital importancia manejarlos con cuidado, para ello en este documento se aportaran una serie de pasos a seguir para asegurar el correcto funcionamiento del multicóptero.A finales del año 2017, el Gobierno de España aprobó un nuevo marco jurídico (29/12/2017) en torno a los multicópteros. En la memoria del documento, se encontrará un resumen de esta ley, así como un mapa donde se indican los espacios restringidos al uso de multicópteros. En el segungo anexo, se podrá encontrar la ley completa. En este documento, se econtrará también la planificación hecha para llevar a cabo el proyecto mediante un diagrama de Gantt. Este sistema es muy intuitivo, se agrupan los trabajos a realizar y se indican los días necesarios para llevar a cabo dichos trabajos. Luego, con esta información, el programa genera un grafico temporal, mediante el cual se muestra la planificación. Al final de la memoria, se encontraran dos datos económicos. El primero de ellos será una tabla indicando el descargo de gastos llevados a cabo durante todo el proyecto. El segundo, será un presupuesto modesto para construir un multicóptero.

This document has two main objectives. The first objective is academic, so that it serves as End-of-Degree Work, and the second objective is to analyze theoretically and practically a free-time multicopter. Today, we find electronic objects anywhere. Technological advances facilitate our daily tasks, but often the theoretical bases of these technologies are not known, and because of this, they are often misused, reducing the useful life of the components. It also happens that when an electronic element is damaged, you do not have the theoretical capabilities to fix it, with which you choose either to throw the object and buy another or send it to a third party, so that it fixes it. It is clear that as a result of this there is a monetary expenditure. By means of this document, this expense will be avoided, at least in the field of multicopters. To avoid this loss of money, throughout this document, will be explained in a way that anyone can understand the different elements that make up a multicopter. Within these explanations, both the theoretical and practical bases will be seen. Starting from the practical bases, the lectro will find a physical and functional description of the elements, how they should be connected in the multicopter and the possible problems that may appear in the components, as well as their solutions. In the theoretical bases, the information that the reader will find will be useful for the assembly of a own multicopter. Here, you will find the different types of material, the elements that each type of multicopter has, explaining its technical characteristics and the coding of the elements. In addition to this, the different technologies used in multicopters will be in the reader's hand. To understand this section, the reader should not be an understanding on the subject. This information can be used to reflect onthe importance of technology today. Specifically, this document will see how the performance of a multicopter is improved by taking advantage of technological advances. For example, it will be seen how the use of electric motors is key in this aspect, since the performance of these is around 80%, while conventional combustion engines have a performance around 25%. The reader will also have in this document the assembly of a multicopter, so if you want to create your own, you can use this part of the document as a guide. The multicopter to be mounted will be used to take aerial photographs. Although the multicopter may seem like toys, they are very dangerous. The combination of its weight, the speeds it is able to reach and the height it is capable of achieving can cause significant damage. Therefore, it is of vital importance to handle them with care, for this in this document a series of steps to be followed will be provided to ensure the correct functioning of the multicopter. At the end of 2017, the Government of Spain approved a new legal framework (12/29/2017) regarding the multicopters. In the memory of the document, you will find a summary of this law, as well as a map indicating spaces restricted to the use of multicopters. In the second annex, you can find the complete law. In this document, the planning made to carry out the project through a Gantt chart will also be found. This system is very intuitive, the work to be done is grouped and the days necessary to carry out said works are indicated. Then, with this information, the program generates a temporary graph, through which the planning is shown. At the end of the report, you will find two economic data. The first one will be a table indicating the disbursement of expenses carried out during the entire project. The second will be a modest budget to build a multicopter.