Lau motorduneko tripulaziorik gabeko aireko ibilgailuaren osagaietako analisia

Abstract

[EU]Gradu Amaierako Lan honetan drone bat eta, batez ere quadcoptero bat, osatzen duten elementuak, bere konfigurazioa eta funtzionamendu egokirako beharrezko kontrol eta programen azterketa ikertu da. Tamaina txikiko gailua izango da, bi kilogramo baino gutxiagoko pisua duena, eta kamara bat edukiko duena, grabazio sistema gisa erabiltzeko. Hasiera batean Matematika Aplikatua sailean dagoen quadcoptero baten azterketa egingo da, bere elementuak eta alda daitezkeen osagaiak produktu osatuago eta hobe bat lortzeko ikertuz, azken urteetan egin diren aurrerapen teknologikoei erreparatuz. Merkatuan dauden elementu berriak eta gehigarriak aztertuko dira, eta drone-a gure aurrekontura zein betebeharretara egokituko dugu. Behin osagaiak definituta izanik, gailuaren muntaia eta kontrolaren programazioa egingo dira, drone-aren hegaldi egoki baterako ezinbestekoak diren atalak. Horretarako, interneten topa daitezkeen software libreko programak erabiliko dira. Burutuko diren entseguak bilduko dira hemen, hegaldi egokia bermatzeko beharrezkoak direnak, eta drone-ak burutu ditzakeen mugimendu guztiak, hau da, sistemaren sarrera-erantzun atala, kontrolpean edukitzeko erabilitako kontrol-sistemaren konfigurazioa adieraziko da. Drone-ak dituzten abantaila teknologiko eta praktikoez baliatuko gara proiektuaren garapenerako, eta gaur egun eskaintzen dituzten aplikazioen azterketa zein etorkizunean izan ditzaketenak ere ageriko dira bertan. Bestalde, egungo marko juridikoari dagokionez legeak ematen dituen aplikaziorako aukerak edota jarritako oztopoak adieraziko dira. Ingeniaritzari dagokionez, drone bat eraikitzeko beharrezko planifikazio, kalkulu mekaniko, elektriko eta alderdi elektronikoak ere bilduko dira.

[EN]In this Bachelor thesis information about a drone’s (moreover, quadcopter) elements, its configuration and control or programming for a proper flight and functioning will be shown. The studied device will have a small size, whose weight will be less than 2 kilograms, and it will have a camera on it, working as a video-recording system. The project will start by analyzing a quadcopter already mounted that we can find in our Applied Mathematic’s Department; we will look into its elements and changeable components, making a comparison between them and what we can find in the market nowadays. This way, we will be able to make some improvements in our product and we might adjust our device into a more developed technological world. Our goal will be to improve the product we have in the department of Applied Mathematics from the Basque Country University, adapting it to our budget and necessities. Once we will have defined our components, we will mount and program the control of our device, being this part necessary for a good flight. For this aim, we will use a free software program found on the internet. We will collect the different trials during the programming period, in order to acquire precision in our movements and which will be necessary to define a drone’s flight. This way, the input-output control part will be defined on our project. To complete this project we will take advantage of the technological and practical aspects of quadcopters, gathering nowadays and future’s applications for different aims. Furthermore, a relation between the law and the use of these machines will be done in order to assign different tasks to them. When talking about engineering planning for its construction, mechanical and electrical calculus but also electronic aspects will be mentioned.

[ES]En este Proyecto de Fin de Grado se analizarán los elementos, la configuración y programas de control necesarios para un funcionamiento adecuado de un drone, y en especial, un quadcóptero. El diseño y análisis se centrará en un dispositivo pequeño, con un peso menor a dos kilogramos, y que tendrá implantado una cámara para poder utilizarlo como sistema de grabación. En un principio se hará un examen del quadcóptero que podemos encontrar en el departamento de Matemática Aplicada, analizando sus elementos y los componentes que se puedan cambiar para lograr un producto más completo y mejor, en base a las mejoras y avances tecnológicos que se hayan hecho los últimos años. Así mismo, se analizarán los nuevos componentes que hay en el mercado, y adaptaremos el drone tanto a nuestras necesidades como a nuestro presupuesto. Una vez habiendo definido los componentes, se harán el montaje y la programación del control de nuestro dispositivo, siendo este último paso imprescindible para un vuelo apropiado del drone. Para ello utilizaremos programas de software libre que podemos encontrar en internet. Los ensayos realizados se reunirán en este documento: estas pruebas nos asegurarán un vuelo adecuado, e intentaremos programar el control para todos los movimientos que reúne un drone. De esta manera, quedará definido el sistema entrada-respuesta del vuelo del aparato. Haremos uso de las ventajas tecnológicas y prácticas que muestran los drones para la realización de este proyecto, y haremos también un pequeño estudio respecto a las aplicaciones actuales y futuras que muestran estos dispositivos. También se estudiará el marco jurídico vigente para el uso adecuado de los drones. En cuanto a ingeniería se refiere, este documento reunirá la planificación necesaria para su construcción, cálculos mecánicos, eléctricos y aspectos electrónicos entre otros.